基于FPGA的數(shù)字激光自動(dòng)功率控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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文中SOC主要實(shí)現(xiàn)的功能是控制各個(gè)子系統(tǒng)的復(fù)位(RESET)與使能(EN)，為各個(gè)子系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)(CLK)，并可以通過讀(RD)、寫(WR)、片選(CS)3個(gè)控制信號(hào)、32位的數(shù)據(jù)輸入總線(DIN0～DIN31)、32位的輸出數(shù)據(jù)總線(DOUT0～DOUT31)、32位的地址總線(ADDR0～ADDR31)與各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行讀、寫操作。對(duì)于APC子系統(tǒng)，SOC主要完成APC模塊和PWM模塊的系統(tǒng)復(fù)位、使能，為APC模塊、PWM模塊提供時(shí)鐘，設(shè)置APC模塊的控制、狀態(tài)寄存器等功能。
APC結(jié)構(gòu)是激光功率自動(dòng)控制系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)。主要功能有兩個(gè)：1)完成對(duì)A／D芯片的控制，包括A／D芯片工作方式的設(shè)定(通過設(shè)置A／D芯片的控制寄存器)、A／D芯片的控制信號(hào)的產(chǎn)生(時(shí)鐘信號(hào)ADCLK、使能信號(hào)ADCS、讀控制信號(hào)ADRD、寫控制信號(hào)ADWR、并接收A／D轉(zhuǎn)換完成信號(hào)ADINT和A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果ADD0～ADD9)；2)對(duì)A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果(ADD0～ADD9)進(jìn)行處理，即將采樣并轉(zhuǎn)換的激光發(fā)射器的輸出功率與設(shè)置的多級(jí)功率進(jìn)行比較，區(qū)分出功率等級(jí)，再將標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的功率值與實(shí)際采樣轉(zhuǎn)換功率值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果給出新的LD驅(qū)動(dòng)功率值。
PWM是根據(jù)APC模塊輸出的新的LD驅(qū)動(dòng)功率值，通過調(diào)制方波的占空比來改變輸出的直流分量，經(jīng)過低通濾波器后得到需要的模擬電壓信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)LD。使用PWM模塊一可以用數(shù)字電路設(shè)計(jì)取代昂貴的D／A轉(zhuǎn)換器，二是可以靈活的增加或減少被控制LD的數(shù)量。
3 自動(dòng)激光功率控制設(shè)計(jì)的A／D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中的模／數(shù)轉(zhuǎn)換芯片選用的是TI公司生產(chǎn)的TLV1571芯片，TLV1571是一款10位單通道模擬輸入的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部有兩個(gè)8位的控制寄存器CR0、CR1來控制ADC的工作模式，包括軟件轉(zhuǎn)換或硬件轉(zhuǎn)換開始選擇、內(nèi)部或外部時(shí)鐘選擇、二進(jìn)制或二進(jìn)制補(bǔ)碼輸出、硬件或軟件配置等工作模式。本設(shè)計(jì)通過將TLV1571的兩個(gè)控制寄存器設(shè)置在外部時(shí)鐘信號(hào)，軟件控制轉(zhuǎn)換工作方式，其工作時(shí)序如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/190252.htm
評(píng)論