基于SoPC的步進(jìn)電機(jī)多軸控制器

由上分析，利用上述多個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制模塊以圖6所示的方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接，就能夠構(gòu)成本文所論述的基于SOPC的步進(jìn)電機(jī)多軸控制器。由于MPU、ROM、RAM、電機(jī)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(jìn)電機(jī)多軸控制器的尺寸。這些功能模塊可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行添加或刪除(即對FPGA芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu))，因此極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性，能更好地滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

IP技術(shù)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(fù)用IP核，從而減輕了開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)，縮短了開發(fā)周期。當(dāng)系統(tǒng)需要升級時(shí)，也不需要對硬件電路重新設(shè)計(jì)，只需通過修改FPGA中相應(yīng)模塊的配置文件，因此節(jié)約了控制器的升級成本。同時(shí)，由于MPU模塊的功能與實(shí)際的微處理器相同，因而在微處理器上可運(yùn)行的控制程序也可以很容易移植到MPU模塊中運(yùn)行。為了便于闡述基于SOPC的步進(jìn)電機(jī)多軸控制器，本文側(cè)重于闡述多個(gè)步進(jìn)電機(jī)同速恒速運(yùn)行的情況。對于變速運(yùn)行的情況，可通過在MPU的脈沖輸出端和各電機(jī)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(shí)增加插補(bǔ)模塊以實(shí)現(xiàn)不同電機(jī)之間的聯(lián)動(dòng)功能。

本文所述的基于SOPC的步進(jìn)電機(jī)多軸控制器應(yīng)用于半自動(dòng)生化分析儀的取樣針移位系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)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(dāng)控制器的數(shù)字電路部分需要修改時(shí)，無需更換控制器的實(shí)際硬件電路，大大方便了控制器的研究設(shè)計(jì)工作并節(jié)約了相應(yīng)的開發(fā)成本。