摘要本文是以2013年亚太机器人大赛为背景，阐述了运用FPGA进行数据采集和电机驱动控制的设计。设计中采用了自顶向下的方法，将FPGA依据功能划分为几个模块，详细论述了各模块的设计方法和控制流程。FPGA模块设计采用Verilog语言。 61176

本文具体阐述了对光电编码器、光纤传感器、光电开关和颜色传感器的数据采集以及信号的消抖或滤波处理；文章同时阐述了直流电机和舵机的选型以及FPGA对直流电机以及舵机的控制，并设计以FPGA为主控器的抓取和放置物品等动作。

FPGA作为信号采集系统通过DSP的XINTF外设扩展接口与DSP进行并行通信，DSP根据码盘和光纤传感器的信号完成全场定位和寻迹，文章后面的部分详细阐述了定位和寻迹算法。

毕业论文关键词  FPGA  信号采集  电机驱动   XINTF  定位算法  寻迹算法

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Design and Application of Data  Acquisition  System  Based on FPGA                                 

Abstract The main task of this paper is to illustrate the design of data acquisition and motor drive based on FPGA,under the background of 2013 Bangkok Asia-Pacific Robot Contest.

The sensor signal acquisition and signal jitter or filtering processing system for photoelectric encoder,fiber sensor , photoelectric switch and color sensor are mainly described in detail.The paper also expounds the the selection and FPGA control for DC motor and servo motor，which are used to design the action such as picking and placing objects，taking FPGA as the core.

As the signal acquisition system ,FPGA communicate with DSP through the peripheral expansion of DSP interface ,which is XINTF.DSP completed the localization and tracking based on signals of encoders and fiber sensors. In the article, the localization and tracking algorithm is described. 

Keywords   FPGA    signal acquisition   motor drive   XINTF   localization algorithm     tracking algorithm

1  引言 1

  1.1  移动机器人概述 1

1.2  课题的来源以及主要研究工作 1

2  机器人控制系统总体设计 3

2.1  机器人控制系统结构设计 3

2.2  电源模块 4

2.3  传感系统 4

2.4  电机驱动系统 5

2.5  人机交互系统 6

2.6  控制器 6

2.7  本章小结 9

3  基于FPGA的传感器信号采集系统设计 10

3.1  增量式光电编码器信号采集 10

3.2  光纤传感器信号采集 16

3.3  红外开关信号采集 20

3.4  颜色传感器信号采集 23

3.5  信号采集组合系统 27

3.6  FPGA与DSP通信设计 28

3.7  本章小结 33

4  基于FPGA的运动控制系统设计 35

4.1  直流电机的控制