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接口电路的FPGA总体方案及设计实现

2013/6/15 20:23:01      点击:

光电编码器(编码器选型)的可靠性与精度直接决议了操控体系的可靠性与操控精度。操控体系精度不会高于检测元件的精度,也就是说检测元件的差错是决议操控体系稳态差错的要害,这种差错也是操控体系无法战胜的。因而,挑选和描绘高精度的光电编码器当然重要,但后续电路对光电编码器输出脉冲的处置精度也不容忽视。因而,一方面要挑选精度高的光电编码器;另一方面要注重对光电编码器输出脉冲的处置,传统的处置办法有3种:(1)经过74LS193、74LS171、RC等建立一个硬件电路完成脉冲的倍频和鉴相的区分。(2)直接将光电编码器的A、B信号送至微处置器,进行纯软件的倍频和鉴相的区分。(3)经过硬件电路和软件联系的办法进行光电编码器脉冲的处置,通常是指上述两种办法的联系。

  对以上3种计数办法进行剖析可知,用纯软件计数尽管电路简略,可是计数速度慢,微处置器作业量大,难以满意实时性要求,想得到更高的目标,只能不断地替换高性能微处置器,并且因为光电编码器的转速具有不行预见性,选用锁相环进行倍频的话会形成数据的不精确;而纯硬件电路体积大且安稳性、可靠性差、调试烦琐,并且当电阻、电容等组件参数变化时,会致使脉宽发生变化或不能发生具有安稳宽度的脉冲。此外,RC电路抗搅扰才能差,反应有些易受外界搅扰,在实践应用中会呈现丢掉脉冲表象,以致影响操控体系的精度和可靠性。电子手轮

  关于滤波、延时的处置办法许多,如微分型电路其信噪比小、抗搅扰性差,积分型电路能够进步信噪比,但和微分型电路一样有缺陷:当输入信号频率高时,电容充放电不及时,致使输出信号严峻变形;关于各路倍频电路来说,电阻和电容的参数不行能完全共同,所以倍频后的各路脉冲宽度不等,并且宽度的调理也比拟艰难。描绘选用的数字型延时电路能够极好地战胜以上延时电路的缺陷,延时的时刻和各路倍频的脉冲宽度由时钟操控,倍频后的脉冲宽度均匀共同。


  运用FPGA完成4倍频、鉴相电路,选用全数字反应电路的描绘办法,因为倍频、鉴相电路描绘在同一芯片上,一方面,FPGA门电路高数量较大,时钟频率可达上百MHz的可编程逻辑器材,能够把他描绘成所需的各种逻辑器材,可并行处置多项使命。因而处置速度比单片机或DSP快得多;另一方面,芯片内部的门电路、触发器的参数特性完全共同,能确保在一样转速下4倍频脉冲信号的周期保持共同。作为板级芯片,电路做在芯片内部,其抗搅扰才能比分离器材有很大进步。一起,因为现场可编程,能够方便地完成对电路的从头描绘或修正,增强了体系的灵活性、通用性和可靠性。

 

出自:http://www.ccch.com.cn