【正文】 [M] 《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》.2002年.]由于FLEX10K在工作期間，將配置數(shù)據(jù)保存在SRAM中，而SRAM數(shù)據(jù)是易丟失的。首先，根據(jù)系統(tǒng)的邏輯功能生成頂層結(jié)構(gòu)圖。 FPGA使用的開發(fā)軟件為QuartusII，該軟件屬于MAX+PLUS II的升級版，性能方面得到更好的優(yōu)化，深受用戶的喜愛，它是Altera公司的綜合FPGA開發(fā)軟件。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只須用通用的EPROM、PROM編程器即可。 FPGA是由存放在片內(nèi)RAM中的程序來設(shè)置其工作狀態(tài)的，因此，工作時需要對片內(nèi)的RAM進(jìn)行編程。FPGA器件選擇Altera公司的EPF10K10LC844芯片?！?0176。電流越大，電機(jī)輸出力矩也越大。 ⑹ 失步——電機(jī)運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)步數(shù)與理論步數(shù)不符，稱為“失步（丟步）”。如本設(shè)計使用的四相步進(jìn)電機(jī)，有以四相4拍方式運行，即AB—BC—CD—DA—AB；還有四相8拍運行方式，A—AB—B—BC—C—CD—D—DA—A。相數(shù)不同，“步距角”也不同。所以設(shè)計其電路時必須由雙環(huán)形脈沖信號和功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)。下面先介紹一下ULN2003芯片。 硬件設(shè)計在本次設(shè)計中我們選用的步進(jìn)電機(jī)型號為TS3103TC100 3的和型號為 EP1K10T100 3的FPGA——現(xiàn)場可編程門陣列，來實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計及控制。[[] 孫偉 [N].《江蘇科技學(xué)院學(xué)報》.2009.]（4）FPGA內(nèi)部程序并行運行，有處理更復(fù)雜功能的能力 單片機(jī)程序是串行執(zhí)行的，必須一條一條的執(zhí)行，在處理突發(fā)事件時只能使用中斷，但單片機(jī)的中斷資源又有限；而FPGA不同邏輯可以并行執(zhí)行處理多條任務(wù)，這就導(dǎo)致了FPGA的工作效率更高。而單片機(jī)運行速度低的多，在高速場合單片機(jī)無法代替FPGA ?！?。P1的4腳對應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的A，P1的5腳對應(yīng)，P1的6腳對應(yīng)B，P1的7腳對應(yīng)。 步進(jìn)度數(shù)控制如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，步進(jìn)電機(jī)的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，因此可以用FPGA脈沖輸出個數(shù)控制步進(jìn)電機(jī)的角位移量，來實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)度數(shù)的控制。： 圖 脈沖分配波形圖 正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的控制步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制可通過改變步進(jìn)電機(jī)各繞組的通電順序來實現(xiàn), 這一過程稱為“脈沖分配”。這就使電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化, 所以步進(jìn)電機(jī)的運動速度與輸入脈沖的頻率成正比。T0—T1時段為步進(jìn)電機(jī)啟動過程，脈沖頻率呈線性遞增。因此步進(jìn)電機(jī)低速啟動運轉(zhuǎn)，若高于一定速度就無法啟動，并伴有嘯叫聲。另外，角位移量可以通過控制脈沖個數(shù)來控制，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度通過控制脈沖頻率，來達(dá)到調(diào)速的目的；同時也可以通過脈沖“相位”控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。第 2 章 系統(tǒng)硬件描述與設(shè)計 硬件描述 ，本系統(tǒng)設(shè)計硬件部分主要包括型號為 EP1K10T1003的FPGA芯片以及自己設(shè)計的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，與步進(jìn)電機(jī)連接實現(xiàn)的完整的步進(jìn)電機(jī)在步進(jìn)角度、步進(jìn)速度、正反轉(zhuǎn)控制等方面的控制。由于它體積小、速度快、費用低、用戶可對他進(jìn)行讀/寫操作，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷的擴(kuò)大，越來越多的電子系統(tǒng)開始采用PLD來實現(xiàn)數(shù)字信號處理。（4）向三相或五相電動機(jī)方向發(fā)展。由于電動機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和各類整機(jī)的小型化，這就要求電動機(jī)本身也越來越小。預(yù)計未來對步進(jìn)電機(jī)的研究還會繼續(xù)深入下去，研究的方向之一就是，電機(jī)與驅(qū)動的一體化，使步進(jìn)電機(jī)體積更小，性價比更高，性能更優(yōu)越。為了適應(yīng)這些需求，發(fā)明了一系列新的具備控制功能的電機(jī)系統(tǒng)，其中特點顯著，且應(yīng)用廣泛的一類就是步進(jìn)電機(jī)。早期的步進(jìn)電機(jī)難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩，無法滿足需求，所以使用的時候一般與液壓扭矩放大器一同組成液壓脈沖馬達(dá)。所以，同一片F(xiàn)PGA，不同的程序，就可以產(chǎn)生不同的電路功能。本文所指的EDA技術(shù)主要針對電子電路設(shè)計、邏輯編譯、布線仿真和IC設(shè)計。[[] [N]《江西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》.2006年.]EDA技術(shù)就是在電子CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種計算機(jī)軟件系統(tǒng)，是以計算機(jī)為工作平臺，在EDA工作軟件上，設(shè)計者使用VHDL硬件描述語言進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計。這就解決了對于在步進(jìn)電機(jī)的高精度且繁雜的實驗中，每次選用新的驅(qū)動芯片的耗費問題。步進(jìn)電機(jī)具有控制簡單、慣量低、無累計誤差、定位精度高等特點?！緆ey words】： Stepper Motor，Subdivision control，EDA，The digital parator目 錄第1章 緒論 1 選題背景及意義 1 發(fā)展現(xiàn)狀及前景 2 本課題研究主要內(nèi)容 2 第 2 章 系統(tǒng)硬件描述與設(shè)計 4 硬件描述 4 運動速度的控制 5 正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的控制 6 步進(jìn)度數(shù)控制 6 實驗方案驗證 7 方案一 7 方案二 8 方案的選擇 9 硬件設(shè)計 9 硬件介紹 10 步進(jìn)電機(jī)特點以及常見問題 12 FPGA邏輯功能結(jié)構(gòu)及其總體設(shè)計 13 第3章 程序設(shè)計 15 硬件描述語言VHDL 15 VHDL語言的特點 15 VHDL語言的基本結(jié)構(gòu) 16 程序框圖 17 第4章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 18 第5章 總結(jié) 20 參考文獻(xiàn) 21 附錄 VHDL源程序.................................................... 23 致 謝................................................................ 28 第1章 緒論 選題背景及意義步進(jìn)電機(jī)也叫步進(jìn)器它是一種感應(yīng)電動機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰坪途€位移。 This present article based on the twophase hybrid stepping motor as the control object，considered the characteristics and working principle of stepping motor，is introduced a kind of a subdivided driving of stepping motor based on EDA Technology。該設(shè)計簡化了外圍電路，控制精度高，控制效果好，仿真結(jié)果顯示，功能完全達(dá)到設(shè)計期望。因其具有成本低、易于精確控制、無累積誤差等優(yōu)點，在生產(chǎn)、生活中的很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。2013屆本科生畢業(yè)論文 學(xué)號：090701050119 成績： 基于EDA的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計院 部： 電子信息學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 姓 名： 指導(dǎo)老師： 二〇一三年五月畢業(yè)論文誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文《 基于EDA的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 》是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立研究、寫作的成果。 畢業(yè)論文作者簽名： 年 月 日摘要步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械角位移或線位移的開環(huán)控制機(jī)電元件，它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的，多相時序控制器。為此本文在分析細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的原理上，利用FPGA中的嵌入式EAB構(gòu)成LPM_ROM存放步進(jìn)電機(jī)各相細(xì)分電流所需的PWM控制波形數(shù)據(jù)表，通過FPGA設(shè)計的數(shù)字比較器同步產(chǎn)生多路PWM電流波形，實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角進(jìn)行均勻控制。Because of its low cost， easy to precise control， no accumulated error and other advantages， is widely used in many areas of production and daily life。The design makes the peripheral circuit more simpler，control precision more higher，and control effect more better。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行原件，它是機(jī)電一體化關(guān)鍵部