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《复旦大学》 2009年
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步进电机控制系统IP软核设计

唐华标  
【摘要】: 步进电机因其结构简单、运行可靠、控制方便等优点,已经成为各行业中非常重要的执行器件。本论文以反应式步进电机的系统控制为例,结合纺织行业的应用,使用当前最为流行的FPGA技术来实现。该系统为全数字系统,通过系统仿真、综合、布线、下载和实验测试,最终达到了设计目标。 该论文讲述的则是一种基于FPGA的硬件模式的实现方法,实际上就是IP软核。软核的开发成功,将给步进电机控制系统带来更高的可靠性和稳定性。 论文首先结合该项目,讲述了集成电路设计的现状和发展以及论文的主要工作和结构安排。接着介绍了步进电机及其控制系统的相关知识。然后重点讲述了整个步进电机控制系统的架构。和一般的步进电机控制系统相比,本项目增加了细分控制功能,有创意的将其与脉冲控制功能结合在一起,既实现了速度、加速度及总脉冲数控制,同时还实现了8细分功能。项目采用自顶向下的方法,按照实现功能的不同对整个系统进行了模块的划分,包括脉冲产生控制部分和细分部分。论文对每个子模块以及顶层模块进行了仿真和验证。文章接着对前面的设计进行了实验验证,将程序下载到Xilinx的FPGA中,通过连接步进电机驱动器实际测试,设计达到了既定的要求。论文最后做了总结,同时提出了对现有方案的改进。 基于FPGA的数字系统IP软核设计已经成为芯片设计的重要组成部分。Verilog HDL语言结合EDA工具,采用自顶向下的设计理念,简化了设计,极大的促进了数字集成电路产业的发展,因此其一定会有更广阔的前景和更强大的生命力。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM383.6

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