基于NIOSⅡ的步進(jìn)電機(jī)控制器的實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，出現(xiàn)了FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列)，從前需要很多器件才能完成的功能，現(xiàn)在用一個(gè)芯片就能實(shí)現(xiàn)?？删幊唐骷倪M(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了嵌入式軟核處理器，像比較流行的ALTERA公司的NIOS和XILINX公司的MicroBlaze。嵌入式軟核處理器可以根據(jù)我們的需要定制CPU及外設(shè)，這樣不但可以發(fā)揮硬件編程的高速性和并行性，同時(shí)可以充分利用現(xiàn)有的CPU應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的豐富資源。 步進(jìn)電機(jī)控制是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中

2、的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制可以有很多方法，比如采用單片機(jī)或DSP控制等。但基于單片機(jī)或DSP的軟件控制器因其程序執(zhí)行的串行性，很難達(dá)到實(shí)時(shí)并行控制的目的，同時(shí)還將占用大量的CPU時(shí)間。 本文首先從FPGA發(fā)展的背景入手，介紹了FPGA，NIOS，步進(jìn)電機(jī)控制的相關(guān)概念和其發(fā)展?fàn)顩r。 其次，闡述了步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，并對(duì)相關(guān)的芯片和功能模塊做了介紹；然后詳細(xì)介紹了本設(shè)計(jì)中的步進(jìn)電機(jī)控制器和增強(qiáng)型異步串行

3、接口的設(shè)計(jì)過(guò)程。 然后，詳細(xì)介紹了32位NIOS軟核處理器的定制方法。處理器一方面實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)部件的定制(如CPU，SDRAM，F(xiàn)LASH，PIO等)，同時(shí)將自己設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)控制器和異步串行接口掛接在CPU的Avalon總線上。 再次，詳細(xì)介紹了基于NIOS的軟件設(shè)計(jì)方法，這部分將對(duì)定制完成的各功能部件進(jìn)行操作，同時(shí)為了更好地調(diào)試電機(jī)的性能參數(shù)，編制了上位機(jī)軟件，通過(guò)異步串行接口實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。 最后，論文