基于FPGA的伺服驅動器分周比設計與實現

圖3中，PA205，PB206分別是原始差分信號的A相、B相的輸入引腳。信號經QDPF四倍頻后將方向信號和脈沖信號輸出給DF分頻模塊。經DF分頻后將脈沖、方向信號輸出給正交脈沖生成模塊OSG，產生帶相位的正交信號，最后從PA119，PB120反饋到CNC。下面對主要模塊做分別介紹。
四倍頻模塊QDPF：正交信號的四倍頻方法有很多種，在很多資料中都涉及，在此不做詳細介紹。
分頻模塊DF按照初始化配置的分周比或者預先設定的分周比，對輸入CLK_IN引腳的脈沖序列分頻。內部的增、減計數器根據輸入DIR_IN引腳的方向信號對輸入脈沖進行增(DIR_IN=1)或減(DIR_IN=0)計數，增計數至正閾值時輸出一個脈沖和正方向信號(DIR_OUT=1)，減計數至負閾值是輸出一個脈沖和負方向信號(DIR_OUT=0)。若計數值在正、負閾值之間時，不論電機反向，還是在閾值見抖動，即方向反復變化，輸出方向信號都保持不變。這是能正確實現分頻的關鍵，如果這一步處理不好，電機定位后可能會出現不斷向CNC發脈沖的情況。以三分頻為例，即計數器增計數至3后輸出一個正脈沖(正方向信號+脈沖)，計數器減計數至-3后輸出一個負脈沖(負方向信號+脈沖)。計數值在(-3，3)時，計數器只對脈沖計數而不輸出。對QDPF 的仿真結果如圖4所示。

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