基于FPGA的三次B樣條曲線硬件插補(bǔ)技術(shù)研究.pdf

1、隨著FPGA可編程邏輯技術(shù)的不斷發(fā)展，其低廉的價(jià)格，開發(fā)的簡便性以及出色的并行計(jì)算特點(diǎn)使得其在數(shù)控插補(bǔ)中具有越來越大的優(yōu)勢，由FPGA實(shí)現(xiàn)核心算法是數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的發(fā)展方向。三次B樣條曲線可以很精確的表示各種曲線、曲面，成為了當(dāng)前曲線插補(bǔ)的重點(diǎn)研究對象。本文對三次B樣條曲線插補(bǔ)算法進(jìn)行了相應(yīng)研究，并在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)了等參數(shù)分割算法，最后得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，介紹了三次B樣條曲線的數(shù)學(xué)理論，以及等參數(shù)分割

2、插補(bǔ)算法和恒速進(jìn)給算法的插補(bǔ)原理，在Matlab軟件中進(jìn)行算法的仿真，并分析了這兩種算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　通過對兩種算法的比較，綜合考慮FPGA實(shí)現(xiàn)以及ARM的粗插補(bǔ)計(jì)算，最后選擇等參數(shù)分割插補(bǔ)算法作為最后FPGA的算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，這樣既能保證插補(bǔ)的實(shí)時計(jì)算速度，也能保證加工的誤差和速度。合理的規(guī)劃了插補(bǔ)模塊的總體方案，并詳細(xì)介紹了FPGA內(nèi)等參數(shù)分割算法的具體實(shí)現(xiàn)過程，并通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及計(jì)算的流水線操作，進(jìn)一步提升了該算法