成电路域中的种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。景目前以硬件描述语言完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至进行测试，是现代计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现些基本的逻辑门电路比如者更复杂些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的面，这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器者其他更加完整的记忆块。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把部的逻辑块连接起来，就好像个电路试验板被放在了个芯片里。个出厂后的成品逻辑块和连接可以按照设计者而改变，所以以完成所需要的逻辑功能。般来说比用集成芯片的速度要慢，无法完成复杂的设计，而且消耗更多的电能。但是他们也有很多的优点比如可以快速成品，可以被修改来改正程序中的和更便宜的造价。厂商也可能会提供便宜的但是编辑能力差的为这些芯片有比较差的可编辑能力，所以这些设计的开发是在普通的完成的，然后将设计转移到个类似于芯片上。另外种方法是用杂可编程逻辑器件备。第页共页片结构目前主流的是基于查找表技术的，已经远远超出了先前版本的基本性能，并且整合了常用功能如钟管理和硬核模块。如图示注图是个示意图，实际上每个系列的有其相应的内部结构，片主要由部分完成，分别为可编程输入输出单元基本可编程逻辑单元完整的时钟管理嵌入块式富的布线资源内嵌的底层功能单元和内嵌专用硬件模块。图片的内部结构每个模块的功能如下可编程输入输出单元可编程输入输出单元简称单元，是芯片与外界电路的接口部分，完成不同电气特性下对输入输出信号的驱动与匹配要求，其示意结构如图示。的按组分类，每组都能够地支持不同的标准。通过软件的灵活配置，可适配不同的电气标准与物理特性，可以调整驱动电流的大小，可以改变上下拉电阻。目前，口的频率也越来越高，些高端的过数据速率。图型的部结构示意图外部输入信号可以通过块的存储单元输入到内部，也可以直接输入部。当外部输入信号经过块的存储单元输入到部时，其保持时间要求可以降低，通常默认为。为了便于管理和适应多种电器标准，划分为若干个组每个接口标准由其接口电压定，个能有种不同以不同。只有相同电气标准的端口才能连接在起，压相同是接口标准的基本条件。可配置逻辑块第页共页的基本逻辑单元。实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个包含个可配置开关矩阵，此矩阵由或个输入些选型电路多路复用器等和触发器组成。开关矩阵是高度灵活的，可以对其进行配置以便处理组合逻辑移位寄存器或司的件中，般为个或个相同的附加逻辑构成，如图示。每个块不仅可以用于实现组合逻辑时序逻辑，还可以配置为分布式分布式图型的构示意图司定义的基本逻辑单位，其内部结构如图示，个两个输入的函数进位逻辑算术逻辑存储逻辑和函数复用器组成。算术逻辑包括个异或门个专用与门个异或门可以使个现加操作，专用与门用于提高乘法器的效率进位逻辑由专用进位信号和函数复用器成，用于实现快速的算术加减法操作输入函数发生器用于实现输入布式比特移位寄存器的两个输入函数为输入，可以实现输入比特移位寄存器进位逻辑包括两条快速进位链，用于提高块的处理速度。图型的输入构示意图数字时钟管理模块业内大多数提供数字时钟管理全部具有这种特性。出最先进的供数字时钟管理和相位环路锁定。相位环路锁定能够提供精确的时钟综合，且能够降低抖动，并实现过滤功能。第页共页嵌入式块大多数具有内嵌的块大大拓展了应用范围和灵活性。块被配置为单端口端口容地址存储器及比较普及的概念，在此就不冗述。储器在其内部的每个存储单元中都有个比较逻辑，写入的数据会和内部的每个数据进行比较，并返回与端口数据相同的所有数据的地址，因而在路由的地址交换器中有广泛的应用。除了块可以将的活地配置成结构。在实际应用中，芯片内部块数量也是选择芯片的个重要因素。单片块容量为比特，即位宽为比特深度为，可以根据需要改变其位宽和深度，但要满足两个原则首先，修改后的容量位宽深度不能大于比特其次，位宽最大不能超过比特。当然，可以将多片块联起来形成更大的时只受限于芯片内块数量，而不再受上面两条原则约束。丰富的布线资源布线资源连通部的所有单元，而连线的长度和工艺决定着信号在连线上的驱动能力和传输速度。片内部有着丰富的布线资源，根据工艺长度宽度和分布位置的不同而划分为类不同的类别。第类是全局布线资源，用于芯片内部全局时钟和全局复位置位的布线第二类是长线资源，用以完成芯片的高速信号和第二全局时钟信号的布线第三类是短线资源，用于完成基本逻辑单元之间的逻辑互连和布线第四类是分布式的布线资源，用于专有时钟复位等控制信号线。在实际中设计者不需要直接选择布线资源，布局布线器可自动地根据输入逻辑网表的拓扑结构和约束条件选择布线资源来连通各个模块单元。从本质上讲，布线资源的使用方法和设计的结果有密切直接的关系。底层内嵌功能单元内嵌功能模块主要指软处理核现在越来越丰富的内嵌功能单元，使得单片为了系统级的设计工具，使其具备了软硬件联合设计的能力，逐步向有类似的功能，可以完成时钟高精度低抖动的倍频和小车随动副夹随动弯管角度到位主夹回到位副夹回到位弯曲轴回零小车运送到位空间旋转有加工动作回到初始位置，进入下次加工。加工管件有多个弯曲半径时的弯管工艺流程芯棒进到位料夹松装夹管件料夹紧小车运送到位空间旋转副夹紧主夹紧弯曲轴弯管小车随动副夹随动弯管角度到位主夹回到位副夹回到位弯曲轴回零换模小车运送到位空间旋转有加工动作回到初始位置，进入下次加工。浙江工业大学毕业设计论文图弯管工艺流程弯管机的系统结构数控弯管机由机械部分电气系统液压系统气动系统冷却系统和润滑系统组成。在本节中只讨论其机械部分和液压系统，其他部分在本文中不再赘述。图弯管机的整体结构图。图整体机构图初始化芯棒进到位料夹松装夹管件料夹紧小车运送到位送料轴空间旋转旋转轴副夹紧主夹紧弯管弯曲轴小车随动副夹随动弯管角度到位主夹回到位副夹回到位弯曲轴回零换模调整轴浙江工业大学毕业设计论文机械部分数控弯管机的机械部分包括机身小车调整机构机头主夹芯棒进退装置和辅助部分。身是由板材型材焊接和铸造而成的床身。床身上装有导轨齿条弯曲模和芯棒机构等。在导轨上装有小车，床身上有行程开关。控弯管机的小车上装有两个传动轴，即运送轴轴和旋转轴轴，它们是由交流伺服电机驱动以完成直线运送管件和空间旋转管件的运动。轴数控弯管机是双模数控弯管机，可以弯制不同弯曲半径的管件，这就要求机头机头下切换弯管。由于机头机头的弯曲模半径不同，模具切换后需重新将模具和芯棒中心对中。调整轴轴的功能就是在加工不同弯曲半径的管件时，通过丝杠做横向运动，来调整弯曲模对准中心线。对于单模数控弯管机，不需要调整轴。主夹主夹在数控弯管机中起着重要作用，它不只影响加工管件的质量，更重要的是它直接导致生产废品。主夹不能夹紧管件，弯曲轴在弯管过程中就会出现打滑压瘪拉裂拉断管件等严重问题。主夹主要是由液压驱动。芯棒机构芯棒机构装在机身的尾部，和小车相连，在弯管过程中，芯棒的快进快退慢进和慢退都遵从计算机的指令，由液压驱动。液压部分液压传动是以液体油高水基液压油合成液体作为介质来实现各种机械量力位移或速度等的传递。液压传动与单纯的机械传动电气传动和气压传动相比，具有传递功率大结构紧凑体积小重量轻等优点，因而被广泛运用于各种机械设备及精密自动控制系统中。本课题所研究的数控弯管机液压系统就是由液压随动系统芯棒控制系统机头控制系统液压夹紧系统等组成。弯管机自动控制系统结构常用的自动控制系统基于控制系统基于控制系统由工业控制计算机也可以是普通计算机和工业过程接口两大部分组成，包括硬件和软件。基于数控系统具有以下特点具有完善的输入输出通道数字或开关量输入输出通道，这是计算机有效发挥其控制功能的重要特性。可靠性高，对环境适应性强，以满足工业生产现场的要求。人机交互方便，画面丰富，可实时在线检测与控制。运算速度快，运算能力强，能实现复杂的控制算法。这是计算机控制系统的优势之，现有的多种智能控制算法大多可以在计算机控制系统中实现。与普通软硬件的兼容性好，可充分利用普通统的软，硬件资源，支持各种操作系统多种编程语言多任务操作系统。软件资源丰富，控制系统的软件部分不仅能自行开发，更有功浙江工业大学毕业设计论文能强大的工业控制软件包工业组态软件可供使用，从而减少了开发周期，提高了可靠性。这也是计算机控制系统的优势之。基于控制系统在机电体化系统中的使用较为广泛。它是种开放式通用性较强的控制系统，通常应用于规模复杂计算量大且较困难实时性要求高的环境中。二基于微处理器的控制系统微处理器称指片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件。微处理器不能单独构成控制器或控制系统只有配以存储器输入输出接口系统总线等外围器件，构成微型计算机系统才能实现控制系统的功能。基于微处理器的控制系统具有以下特点成本低，性价比高。基于微处理器的控制系统可以量身定做，成本低，性价比较高。这是基于微处理器的控制系统的优势之。实时性好。体积小，功耗低，可嵌入系统中。通用性和适应性好。基于微处理器的控制系统具有性价比高和易于嵌入的优势，但其交互性较差运算能力不强，通常应用于功能要求不太复杂成本要求较高或要去嵌入的场合。它也可以与计算机控制系统起构成更加复杂的控制系统，作为计算机控制系统的下级或前端处理部分。随着微处理器的快速发展，除了传统的单片机例如列外，陆续出现了嵌入式微处理器系统例如列微处理器和数字信号处理系统例如列处理器。三基于控制系统可编程序控制器称种基于计算机技术模仿继电器逻辑控制原理而发展起来的工业环境下的数字运算电子控制系统。基于控制系统具有以下特点成本低，性价比高。稳定可靠，抗