登录
|
注册会员
开启辅助访问
设为首页
收藏本站
扫一扫关注官方微信
论坛
BBS
M币充值
M currency prepaid phone
M币获取
附件中心
搜索
search
全新论坛MCU智学网上线,欢迎访问新论坛!稀缺资源、技术干货、参考设计、原厂资料尽在MCU智学网
MCU资讯论坛
»
论坛
›
单片机论坛
›
单片机应用于方案
›
CPLD在双轴位置检测系统中的应用
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2024.04 Pro / Library Expert 破解版
CPLD在双轴位置检测系统中的应用
[复制链接]
1490
0
ad***
管理员
发表在
嵌入式/ARM
2013-3-20 04:03:20
|
查看全部
|
阅读模式
本文包含原理图、PCB、源代码、封装库、中英文PDF等资源
您需要
登录
才可以下载或查看,没有帐号?
注册会员
x
1 引言
数控机床的加T精度主要南位置检测系统的精度决定,位置检测系统一般包括传感器(旋转变压器,光电编码器,光栅)、四倍频鉴相电路、计
数电
路等,系统通过这些检测电机的位移和速度,发出反馈信号,从而构成闭环或半闭环控制。形成差值控制电机,进而提高机床加工精度。数控机床位置检测系统采用模块化和开放式控制,可减少电路规模和提高数控机床的加工精度,形成高密度、高精度的数控机床。采用数字电路的传统位置检测系统面积庞大、精度不高、发应速度慢,而采用
CPLD
器件代替数字电路正好弥补这些缺陷。
2 CPLD简介和器件选型
利用可编程逻辑器件CPLD(Complex Programable Logic Device)设计硬件系统非常方便。工程师通过传统的原理图输入法,或是硬件描述语言自由设计数字系统。通过软件仿真验证事先设计的正确性。在
PCB
完成后,还可利用CPLD在线修改能力,随时修改设计而不必改动硬件电路。因此,使用CPLD可大大加快硬件电路设计进程,减少PCB面积,提高系统可靠性。
根据所需逻辑门数量以及将与其连接的电路引脚数,选用ALTERA公司的EPM570T144C5型CPLD,该器件采用TQFP144封装,内部有570个逻辑单元,相当于440个宏单元,而此前常用的EPM7128只有128个宏单元。
EPM570T144C5内部有2个I/O分区,共116个通用I/O,引脚延时为8.8 ns,满足位置检测系统所需的90多个通用I/O和延时不超过10 ns的设计要求。
3 位置检测系统组成
在介绍位置检测系统前,先简要介绍伺服电机控制系统(图1)。CPLD先对伺服电机光电编码器上发出的反馈信号进行译码、四倍频鉴相计数,然后将计数值存入锁存器,当用于电机控制的DSP控制器对CPLD进行读操作时,CPLD将锁存器里的计数值通过三态门输出给DSP控制器,由其控制电机的位移和速度。
位置检测系统采用CPLD器件实现硬件电路功能,用VHDL语言编程实现译码器、四倍频鉴相计数器、选通器等模块。图2为位置检测系统组成原理图。图2 中,光电编码器A和四倍频鉴相计数器A(光电编码器B和四倍频鉴相计数器B)构成单轴计数电路,将两个单轴计数电路配合译码器、选通器则构成双轴计数电路,就是用译码器控制选通器,以选通两个计数器的计数结果并传输到总线.总线和选通器之间增加三态门进行控制。这样就实现双轴位置检测。
4 系统设计
该系统设计的主要部分为伺服电机控制系统中的位置检测系统。在Ouartus II开发环境下设计系统,系统设计包括四倍频鉴相计数器、二四译码器和选通器的VHDL程序设计,如图3所示。通过图2所示的原理框图,将该系统设计的各个模块组合起来形成顶层文件,构成双轴的检测系统。图3中YMO模块为译码电路,用来选通哪轴输出,Y0、Y2用来控制计数器的清零与计数,Y1控制选通器选通,译码器真值表如表1所示。
四倍频鉴相计数器的VHDL程序代码如下:
5 系统仿真
图4为系统仿真结果。当译码器控制信号AB=00时,可看出 A1超前B1,所以轴1正转;B2超前A2所以轴2反转。
三态门使能信号EN=1时,数据选择器选通G口所对应的汁数器,即轴2,清零F口对应计数器,即对轴1清零。并将计数结果传输到总线,输出信号H从FFF 变化到FF8表明轴2反转,因此汁数器逆向计数。同时在AB译码器控制信号改变时和轴1,轴2正反转的其他情况时,仿真结果均正确,满足双轴位置检测系统设计。
6 结束语
在现代数控系统中,采用 CPLD实现位置检测系统已成为主流。新一代CPLD产品MAX II EPM570以面积小、集成度高和 GPIO口多等特点使得电路板集成度和抗干扰性都得以提高,方便结合DSP控制伺服电机位臀。总之,CPLD器件的发展使得逻辑电子电路的设计更灵活、方便。它将推动数控机床甚至工业各领域的发展。
举报
回复
返回列表
*
滑块验证:
高级模式
B
Color
Image
Link
Quote
Code
Smilies
您需要登录后才可以回帖
登录
|
注册会员
本版积分规则
发表回复
回帖后跳转到最后一页
回复
转播
评分
分享
打开支付宝扫一扫,最高立得1212元红包
搜索
本版
帖子
用户
热搜:
传感器
51串口程序
电子管放大器
夾式電表
夾式電流
Mentor论坛
打印机
版块推荐
百宝箱
My 布拉格
无边框Z9
Z9Max
Z9mini
nubia动态
问题 & 建议
资源分享
爱拍
同城会
牛仔生活
查看论坛所有版块>>
每日签到
论坛任务
摄影技巧
跳蚤市场
互助问答
论坛导读
申请内测
红包中心
每日摇一摇
活动中心
网站地图
官方旗舰店
图文热点
抗干扰LED数码管显示屏驱动芯片/3线串行接
VK1Q68D是一种带键盘扫描接口的数码管或点阵LED驱动控制专用芯片。内部集成有3线
抗干扰能力强/点阵数显LED屏驱动/数码管驱
VK1S68C是一种带键盘扫描接口的数码管或点阵LED驱动控制专用芯片,内部集成有3 线串
可支持14×4的点阵LED显示面板数码管LED驱
VK1624是一种数码管或点阵LED驱动控制专用芯片,内部集成有3线串行接口、数据锁 存
数显驱动器原厂-数显LED显示驱动芯片VK1620
VK1620B是一种数码管或点阵LED驱动控制专用芯片,内部集成有3线串行接口、 数据锁
抗干扰数显驱动数码管LED驱动芯片VK1618 SO
产品品牌:永嘉微电/VINKA 产品型号:VK1618 封装形式:SOP18/DIP18 概述 VK161
更多
精华推荐
抗干扰LED数码管显示屏驱动芯片/3线串行接
抗干扰能力强/点阵数显LED屏驱动/数码管驱
可支持14×4的点阵LED显示面板数码管LED驱
数显驱动器原厂-数显LED显示驱动芯片VK1620
抗干扰数显驱动数码管LED驱动芯片VK1618 SO
VK1616 SOP16/DIP16点阵LED数显驱动芯片/数
点阵数显驱动芯片/LED数码管显示屏驱动VK16
数显驱动电路LED显示驱动芯片VK1650 SOP16/
更多
社区学堂
抗干扰LED数码管显示屏驱动芯片/3线串
抗干扰能力强/点阵数显LED屏驱动/数码
抗干扰LED数码管显示屏驱动芯片/3线串行接
VK1Q68D是一种带键盘扫描接口的数码管或点阵LED驱动控制专用芯片。内部集成有3线
抗干扰能力强/点阵数显LED屏驱动/数码管驱
VK1S68C是一种带键盘扫描接口的数码管或点阵LED驱动控制专用芯片,内部集成有3 线串
可支持14×4的点阵LED显示面板数码管LED驱
VK1624是一种数码管或点阵LED驱动控制专用芯片,内部集成有3线串行接口、数据锁 存
更多
客服中心
QQ:187196467
服务时间:周一至周日 8:30-20:30
在线客服
客服微博
产品咨询
售后中心
关注我们
关于我们
关于我们
友情链接
联系我们
帮助中心
网友中心
购买须知
支付方式
服务支持
资源下载
售后服务
定制流程
关注我们
官方微博
官方空间
官方微信
QQ:187196467
周一到周日 8:30-22:00 (全年无休)
7 x 24小时在线客服
手机版
Powered by
MCUZX!
X3.4 © 2008-2015
MCU资讯论坛
版权所有
京ICP备18035221号-2
客服QQ: 187196467
技术支持:
MCU资讯论坛
|
网站地图
快速回复
返回顶部
返回列表