基于usb高速高精度激光标记机控制卡的设计与实现

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandImplementationofHigh-speedHigh-precisionUSB-basedLaserMarkingControllerCandidate：XiongLiangMajor：Communication&InformationSystemSupervisor：AssociateProf.Liu

2、BoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaDec.,2011独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要与传统的标记系统相比，激光标记系统具有明显优势：速度快、成本低、无污染；可实

4、现微小标记，不接触加工材料、对工件表面不产生任何机械形变；几乎可以在所有材料上标记。评价激光标记系统有两个重要的指标，一个是标记的速度，一个是标记的精度。为了提高激光标记生产的效率，激光标记行业对于激光标记控制系统的速度要求不断增高。除了追求更高速度和更高精度外，激光标记业界为了进一步的拓展激光标记系统的应用范围，激光标记系统需要支持不断产生的新激光标记模式。与此同时，激光器也不断的在向前发展，这对于作为激光标记控制核心设备的激光标记板卡提出了越来越高的要求。激光标记控制主要是对振镜控制和对激光器

5、控制。目前，激光标记卡上振镜控制和激光器控制都是由板卡上的主控芯片完成的，使得两种控制运算相互干扰，致使主控芯片无法发挥其最大作用，使得标记速度较慢，板卡功能单一。本文提出了将振镜控制和激光器控制进行了分离的解决方案，在DSP上完成对振镜的控制，在CPLD上完成对激光器的控制，为大幅的提高板卡支持的标记速度和增加板卡的控制功能提供了基础。本文首先简要的描述了激光标记系统的发展历程，接着对激光标记原理、激光标记设备、以及本系统要控制的几种激光器作了一些介绍。作者在经过大量的学习和现场了解后，提出了激

6、光标记系统的数据流模型，在此基础上结合相关技术要求，作者对系统中的核心参数以及这些参数对主要芯片的要求进行了分析，并简要的介绍了相关芯片技术的特征，从而选定这些关键芯片。此后，本文用了一章详细说明了USB激光标记板卡各个主要部分的设计。最后，本文还列出硬件系统设计中遇到的两个问题，并提出了解决方案。经过测试，USB激光标记板卡完全达到了预期目标，该卡具备有相当的实际应用价值和进一步开发升级的可能。关键词：激光标记，高精度，高速，DSP技术，16位DA，I华中科技大学硕士学位论文AbstractCo

7、mparedwiththetraditionalmarkingsystem,lasermarkinghasmanyobviousadvantages.itislowcost,speed,pollution-free.Anditcanalsogetmicrormarks.Lasermarksarenon-contactwiththesurfaceoftheprocessingmaterialsanddonotproduceanymechanicaldeformation.Itcanmarkonalm

8、ostanymaterials.Therearetwoimportantindicatorstoevaluatelasermarkingsystem:rateandprecisionofthesystem.Inadditiontothepursuitofhigherspeedandhigherprecision,thelasermarkingindustry,inordertoexpandtheapplicationrangeoflasermarkingsystemsfurther