目前我们习惯性用单片机,PLC等装置测量电机转速。经过这些年的发展,电子设计自动化技术比较成熟,其中以FPGA即现场可编程逻辑阵列为技术基础,硬件电路设计开发的电机测速系统包含PLC测量,单片机测量等方法的很多优点。以FPGA芯片为核心,同过电子设计技术再加上使用先进的数字化测速方法,以光电编码器作为测量装置,将会大大提高与高进先前的测量方法。于是此次设计采用光电编码器为载体,以FPGA芯片为核心进行系统的开发与设计。这次的毕业设计是对以前电机测速的改善与提高。
1.3本课题的任务与内容
运用EDA技术采用FPGA芯片为核心,通过光电编码器测量原理,利用Verilog HDL语言编程,利用Quartus II软件进行调试、仿真、下载实现电机的测速功能,并通过7位共阴级数码管动态显示电机实际转速。
(1)通过查阅相应的文献资料,熟悉FPGA的设计过程及原理;
(2)通过查阅相关书籍,掌握FPGA开发软件,设计方法等等;
(3)通过查阅相关书籍,掌握以FPGA为核心的电机测量原理与方法;
(4)绘制电路原理图;
(5)能够设计出相应的硬件电路,能够实现电机测速功能;
(6)在实现设计任务的基础上能够进一步完善,有改进思路即可。
2 测速技术平台
FPGA又被称作现场可编程阵列,它是在CPLD等可编程逻辑器件的基础上再次升级研究发展出的产物。它不仅仅有着许多专用集成电路无法更改的特点,也可以克服其他可编程逻辑器件门电路不足的特点。是对以往专用集成电路的修改。
FPGA是用硬件描述语言完成整个设计过程,可以经过简单的综合,线路布局,然后进行编译,可以快速烧录至 FPGA芯片上进行测试,是现代 IC 设计验证主流技术之一。所有的可编程逻辑关系都可以用低级的门电路来组成,例如计数器,锁存器等等。在大多数的FPGA里面,都包含了许多例化元件,可以方便人们调用。
FPGA通常情况下比专用集成芯片的运行速度要慢,不能够完成比较复杂且专门的电路,并且电能的消耗比其他专用线片高很多。但是FPGA也有着许多其他芯片无法比拟的有点,例如可以大规模的快速生产,可以修改程序实现不同的功能,降低成本。因此,FPGA芯片作为开发设计是一个不错的选择,当完成好设计验证通过后,可以下载移植到专用集成芯片上生产[4]。
FPGA在电机测速中的应用(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_42081.html