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          CNC步進電機控制6 -運動公式
          
                                                            
            
                    	
          • 由于FPGA運動單元只接受加速度和時間數(shù)字，因此PC的工作是計算它們。 由于我們的運動單元具有非常簡單的架構(gòu)和可預測性，這很容易做到。一點點數(shù)學我們可以隨時計算軸的位置和速度，只需知道加速度即可。讓我們?yōu)橐粋€軸提供以下四個變量：p?是位置s?是速度a?是加速度t?是時間我們還有增量變量：Δ p 是增量位置（例如，如果位置 p 從 10 移動到 15，則 Δp?為 5）Δs?是增量速度Δa?是 delta 加速度Δt?是增量時間
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                        FPGA  CNC  運動公式                          
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          CNC步進電機控制5 -FPGA運動控制器
          
                                                            
            
                    	
          • FPGA 設(shè)計以下是FPGA運動控制器框圖（顯示三個軸）：USB-2 數(shù)據(jù)在 FIFO 中緩沖，然后進入多路復用器。 由于數(shù)據(jù)是“打包”的，因此需要解復用器將加速度數(shù)據(jù)分配到每個積分器的軸。 在積分器之后，脈沖發(fā)生器確保階躍/迪爾脈沖具有正確的時序。這是集成商的心聲。generate
for(i=0;?i
                    	                        
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                        FPGA  CNC  運動控制器                          
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          CNC步進電機控制4 -積分器
          
                                                            
            
                    	
          • 秘訣在我們的實現(xiàn)中，PC不會向FPGA發(fā)送任何位置或速度信息。 相反，它會發(fā)送加速度和時間信息。 FPGA 使用積分器將它們轉(zhuǎn)換為速度和位置（并相應(yīng)地驅(qū)動階躍/二極管信號）。因此，我們的運動控制器充當加速度積分器。 這很容易實現(xiàn)，因為在FPGA中，積分器只是一個累加器。 以下“C”代碼說明了FPGA在每個時鐘周期的性能：??//?Acceleration?is?known?(provided?by?the?PC)

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                        FPGA  CNC  步進電機  積分器                          
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          CNC步進電機控制3 -運動控制器
          
                                                            
            
                    	
          • 軟件與硬件運動控制器雖然梯形輪廓易于計算，并且PC通常足以驅(qū)動步進信號，但請考慮以下兩個缺點：PC 必須是專用的。PC 引入了機械抖動（由于步進電機的驅(qū)動時間不合適，導致軋機晃動或運行速度降低）：軟件時序分辨率受并行接口速度的限制。當多個軸一起驅(qū)動，步進電機全速運行時，每個軸每秒接收幾個 100000 個脈沖。 由于軟件無法同時在多個軸上實現(xiàn)精確的定時（軟件一次只能做一件事?。?，因此機械抖動會增加，并且可能需要降低全步進速度才能進行補償。如果您有一臺舊 PC 在壁櫥里無所事事（就像我們大多數(shù)人一樣），不介
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          CNC步進電機控制2 -步進控制
          
                                                            
            
                    	
          • 并行接口這是一個典型的業(yè)余愛好者 CNC 設(shè)置。PC 使用其并行（打印機）接口連接到步進控制器，進而驅(qū)動 CNC 銑床的步進電機（有時簡稱為“步進電機”）。假設(shè)我們的工廠有三個步進電機，讓我們放大以查看更多細節(jié)。PC 為每個步進電機發(fā)送兩個信號（步進和方向）。然后步進控制器生成步進輸出（每個步進 4 到 8 根線，具體取決于它們的類型）。PC 必須專用于 CNC 任務(wù)，因為步進/Dir 信號的時序必須盡可能精確。 PC 必須在 DOS 模式下運行，或者在 Windows/Linux 模式下運行，但所有其他
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          CNC步進電機控制1 - 什么是 CNC？
          
                                                            
            
                    	
          • CNC是驅(qū)動切割機的控制器。 最受歡迎的切割機是銑床。銑床簡單的銑床有 3 個軸，而更復雜的機器有 4 個或更多軸。這是一臺簡單的 3 軸銑床。每個軸都用手柄手動控制。在數(shù)控機床上，每個軸都由電機和控制器移動，以精確控制電機的旋轉(zhuǎn)。 例如，假設(shè)電機每轉(zhuǎn)一圈，軸就會移動 1 毫米。 要移動 3 毫米，您需要轉(zhuǎn) 3 圈。 控制器如何確保電機整齊轉(zhuǎn)動 3 圈？電機和回路控制常用的電機有兩種類型：步進電機和CC電機（CC=連續(xù)電流）。步進電機通常使用開環(huán)運動控制，而 CC 電機使用閉環(huán)運動控制。解釋這意味著什么之
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                        FPGA  步進電機  CNC                          
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          DDS直接數(shù)字合成
          
                                                            
            
                    	
          • DDS 是一種用于創(chuàng)建信號發(fā)生器的好方法。項目介紹任意信號相位累加器插值
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                        FPGA  DDS  直接數(shù)字合成                          
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          DDS直接數(shù)字合成4 - 插值
          
                                                            
            
                    	
          • 現(xiàn)在，雖然相位累加器非常精確，但輸出受到查找表中條目數(shù)量有限的影響：從一個條目轉(zhuǎn)到下一個條目時，輸出值會“跳躍”。 這對于低輸出頻率特別敏感，但也會影響高輸出頻率，這會在輸出頻譜中引入不需要的頻率。我們將解決這個問題。 為了便于理解，讓我們回到 15 位相位累加器。// sine without linear interpolationreg [14:0] phase_acc; ? ?// 15bitalways @(posedge clk) phase_acc <= phase
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          • 關(guān)鍵字：
                        FPGA  DDS  插值                          
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          DDS直接數(shù)字合成3 - 相位累加器
          
                                                            
            
                    	
          • DDS的第二個技巧是長相位累加器。 它允許來自DDS輸出的信號頻率非常靈活。我們將通過一個示例了解它是如何工作的。 讓我們從這個簡單的代碼開始。reg [10:0] cnt; ? // 11bit counteralways @(posedge clk) cnt <= cnt + 11'h1;sine_lookup my_sine(.clk(clk), .addr(cnt), .value(sine_lookup_output));計數(shù)器實際上是一個“相位累加器”。 那是因為它每次
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          • 關(guān)鍵字：
                        FPGA  DDS  相位累加器                          
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          DDS直接數(shù)字合成2 - 任意信號
          
                                                            
            
                    	
          • 為了生成任意信號，DDS 依賴于兩個主要技巧。LUT第一個 DDS 技巧是 LUT（查找表）。 LUT 是一個表格，用于保存我們想要生成的模擬信號的形狀。在FPGA中，LUT是作為blockram實現(xiàn)的。 在上圖中，我們使用了 512x10 位 LUT，它通常適合一個或兩個物理 FPGA 模塊。正弦波最常產(chǎn)生的信號形狀是正弦波。 它很特別，因為它有兩個對稱性，可以很容易地利用它們來使 LUT 看起來更大。在正弦波中，第一個對稱性是sin（α）=sin（π-α）。假設(shè)我們的 “my_DDS_LUT” blo
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          • 關(guān)鍵字：
                        FPGA  DDS  LUT                          
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          DDS直接數(shù)字合成1 - 簡介
          
                                                            
            
                    	
          • 讓我們看看FPGA DSS實現(xiàn)是多么容易。DAC接口好的，您的新FPGA板具有快速DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）模擬輸出。 下面是一個運行頻率為10MHz的100位DAC的電路板設(shè)置。在100MHz頻率下，F(xiàn)PGA每10ns向DAC提供一個新的10位值。DAC輸出模擬信號，對于周期性信號，奈奎斯特限值表示可以達到高達50MHz的速度。一個簡單的DDSDDS 通常用于生成周期性信號。 現(xiàn)在，讓我們嘗試一些簡單的東西并生成一個方波。module SimpleDDS(DAC_clk, DAC_data);input DA
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          • 關(guān)鍵字：
                        FPGA  DDS  DAC接口                          
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          FPGA：圖形 LCD 面板- 文本
          
                                                            
            
                    	
          • 圖形 LCD 面板 4 - 文本讓我們嘗試在面板上顯示字符。 這樣，面板就可以用作文本終端。我們的 480x320 示例面板可用作 80 列 x 40 行控制臺（使用 6x8 字符字體）或 60 列 x 40 行控制臺（使用 8x8 字符字體）。 我們將使用“字符生成器”技術(shù)。字符生成器讓我們假設(shè)“你好”這個詞在屏幕上的某個地方。在 ASCII 中，它使用 5 個字節(jié)（0x48、0x65、0x6C、0x6C、0x6F）。 我們的簡單字符生成器使用一個 RAM 來保存要顯示的字符，并使用一個 ROM 來保存
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          • 關(guān)鍵字：
                        FPGA  圖形LCD面板                          
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          FPGA：圖形 LCD 面板- 圖形
          
                                                            
            
                    	
          • 圖形 LCD 面板 3 - 圖形讓我們研究一下生成圖形視頻數(shù)據(jù)的 3 種方法。柵格化位圖在 LCD 上顯示圖形的經(jīng)典（且簡單）方法是將光柵化位圖數(shù)據(jù)保存到 RAM 中。我們將在這里使用一個 blockram。我們在這里顯示一個 128x32 像素的小位圖（非常適合 4Kbits 塊內(nèi)存）：// Use a blockram to hold the graphical data
wire [7:0] Bit
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                        FPGA  圖形LCD面板                          
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          FPGA：圖形 LCD 面板- 視頻發(fā)生器
          
                                                            
            
                    	
          • 圖形 LCD 面板 2 - 視頻發(fā)生器在能夠在面板上顯示任何內(nèi)容之前，我們需要生成視頻同步信號（H-sync 和 V-sync）。本項目使用的液晶屏具有以下特點：單色，分辨率為 480x320（約 150000 像素）。同步接口，4位數(shù)據(jù)接口（每個時鐘輸入4個像素）。沒有屏幕外時間。使用 4 位數(shù)據(jù)輸入時，我們需要水平 480/4=120 個時鐘。使用 320 行，一個完整的視頻幀需要 120x320=38400 個時鐘。代碼如下所示：parameter ScreenWidth =&n
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          FPGA：圖像化LCD屏-介紹
          
                                                            
            
                    	
          • 圖形LCD面板使用數(shù)字接口，易于與FPGA連接。不同的接口圖形 LCD 面板有 2 種風格：具有類似視頻的界面具有類似 CPU 外設(shè)的接口1.類似視頻的界面2. 類似CPU外設(shè)的接口優(yōu)勢低成本和廣泛可用（例如用于筆記本電腦）易于通過 FPGA 進行控制自由顯示的內(nèi)容（幀緩沖/動態(tài)視頻/精靈/硬件鼠標光標......或這些的任意組合）易于連接到微控制器幀緩沖存儲器集成在面板上弊端需要視頻控制器（FPGA 或?qū)Ｓ眯酒┬枰恍┩獠看鎯ζ鳎ㄓ糜趲彌_器、字符生成器等）更高的成本和更低的可用性僅適用于幀緩沖器應(yīng)用
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