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1、基于FPGA的步进电机控制系统的数字硬件设计研究作者姓名：专业名称：电子信息科学与技术专业指导老师：-II-摘要步进电机因其能够精确地控制机械的移动量而被广泛采用。步进电机是由输入的脉冲信号来加以控制的。模拟电路虽然可以用来产生连续可调的脉冲信号，但却难以控制，而用数字集成电路来对步进电机进行控制，则能克服以上缺点。现在，数字集成电路的设计越来越多地采用VHDL+FPGA的设计方法。采用VHDL的设计方法有着不依赖器件、移植容易、能加快设计的特点。并且，VHDL在现场就能进行修改，与FPGA器件相结合，能大大提高设计的灵活性与效率，缩短产品的开发周期，加快产品的上市时间。VHDL+FPGA的
2、设计方法是数字系统设计的一个创新，也是未来的一种发展方向。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，已广泛应用于各种自动化控制系统中。为了提高对步进电机的细分要求，提出了基于FPGA控制的步进电机控制器方案。给出了用VHDL语言层次化设计各功能模块的过程，利用QuartusⅡ进行仿真，给出了仿真结果，并成功地在FPGA器件上验证了设计的可能性。采用FPGA器件和VHDL语言，只需修改模块程序参数，而无须修改硬件电路就能实现各种控制。该设计硬件结构简单可靠，可根据实践需要灵活方便进行配置。关键词：VHDLFPGA步进电机AbstractSteppermotorscanbeprecisebe
3、causeofmechanicalcontrolofthemovementofproductionandarewidelyused.Steppermotorinputfromthepulsesignaltocontrol.Althoughanalogcircuitscanbeusedtoproducecontinuouslyadjustablepulsesignal,butitisdifficulttocontrol,andtheuseofdigitalintegratedcircuitstothesteppermotorcontrol,toovercometheabovedrawbacks
4、.Now,digitalICdesignincreasinglyusedVHDL+FPGAdesignmethods.VHDLdesignisnotdependentondevices,easilytransplanted,canspeedupthedesigncharacteristics.Furthermore,VHDLatthescenecanmakechangesandFPGAdevicescombinecangreatlyimprovethedesignflexibilityandefficiency,shortenproductdevelopmentcycles,accelera
5、teproducttimetomarket.VHDL+FPGAdesignmethodologyfordigitalsystemsdesignaninnovative,aswellasthefuturedirectionofdevelopment.Steppingmotorisaelectricalimpulsesintoangulardisplacementoftheexecutiveagency,hasbeenwidelyusedinallkindsofautomaticcontrolsystem.Inordertoimprovethesteppermotorsubdivisionreq
6、uirements,isputforwardbasedonFPGAcontrolsteppingmotorcontrollerscheme.Inthispaper,aVHDLlanguagethefunctionmoduledesignofhierarchicalprocess,useⅡQuartussimulation,thenthesimulationresults,andsucceededintheFPGAdevicevalidatedesignofpossibilities.BasedonFPGAdeviceandVHDLlanguage,onlymodifymoduleproced
7、ureparameters,withouthavingtochangehardwarecircuitcanachieveallkindsofcontrol.Thehardwaredesignofsimplestructureandreliable,butaccordingtothepracticeneedsisflexibleandconvenientforconfiguration.Keywords:FPG
