基于SoPC的步進電機多軸控制器

由上分析，利用上述多個步進電機控制模塊以圖6所示的方式進行適當?shù)倪B接，就能夠構成本文所論述的基于SOPC的步進電機多軸控制器。由于MPU、ROM、RAM、電機控制模塊等都是以功能模塊的形式集成在FPGA芯片內(nèi)部，因此大大縮小了基于SOPC的步進電機多軸控制器的尺寸。這些功能模塊可以根據(jù)實際的應用進行添加或刪除(即對FPGA芯片的內(nèi)部邏輯結構進行重構)，因此極大地增強了系統(tǒng)設計的靈活性，能更好地滿足不同應用領域的需求。

IP技術的飛速發(fā)展使得開發(fā)人員很容易獲得多數(shù)通用模塊的可復用IP核，從而減輕了開發(fā)人員的負擔，縮短了開發(fā)周期。當系統(tǒng)需要升級時，也不需要對硬件電路重新設計，只需通過修改FPGA中相應模塊的配置文件，因此節(jié)約了控制器的升級成本。同時，由于MPU模塊的功能與實際的微處理器相同，因而在微處理器上可運行的控制程序也可以很容易移植到MPU模塊中運行。為了便于闡述基于SOPC的步進電機多軸控制器，本文側重于闡述多個步進電機同速恒速運行的情況。對于變速運行的情況，可通過在MPU的脈沖輸出端和各電機控制模塊的脈沖輸入端之間插入MPU可控的分頻模塊來獲得。同時增加插補模塊以實現(xiàn)不同電機之間的聯(lián)動功能。

本文所述的基于SOPC的步進電機多軸控制器應用于半自動生化分析儀的取樣針移位系統(tǒng)中，能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)步進電機多軸控制器的所有控制功能，控制器的尺寸小于傳統(tǒng)控制器；當控制器的數(shù)字電路部分需要修改時，無需更換控制器的實際硬件電路，大大方便了控制器的研究設計工作并節(jié)約了相應的開發(fā)成本。