基于SoPC的步進電機設計

由上分析，利用上述多個步進電機控制模塊以圖6所示的方式進行適當的連接，就能夠構成本文所論述的基于SOPC的步進電機多軸控制器。由于MPU、ROM、RAM、電機控制模塊等都是以功能模塊的形式集成在FPGA芯片內部，因此大大

縮小了基于SOPC的步進電機多軸控制器的尺寸。這些功能模塊可以根據實際的應用進行添加或刪除(即對FPGA芯片的內部邏輯結構進行重構)，因此極大地增強了系統設計的靈活性，能更好地滿足不同應用領域的需求。

IP技術的飛速發展使得開發人員很容易獲得多數通用模塊的可復用IP核，從而減輕了開發人員的負擔，縮短了開發周期。當系統需要升級時，也不需要對硬件電路重新設計，只需通過修改FPGA中相應模塊的配置文件，因此節約了控制器的升級成本。同時，由于MPU模塊的功能與實際的微處理器相同，因而在微處理器上可運行的控制程序也可以很容易移植到MPU模塊中運行。為了便于闡述基于SOPC的步進電機多軸控制器，本文側重于闡述多個步進電機同速恒速運行的情況。對于變速運行的情況，可通過在MPU的脈沖輸出端和各電機控制模塊的脈沖輸入端之間插入MPU可控的分頻模塊來獲得。同時增加插補模塊以實現不同電機之間的聯動功能。

本文所述的基于SOPC的步進電機多軸控制器應用于半自動生化分析儀的取樣針移位系統中，能夠實現傳統步進電機多軸控制器的所有控制功能，控制器的尺寸小于傳統控制器;當控制器的數字電路部分需要修改時，無需更換控制器的實際硬件電路，大大方便了控制器的研究設計工作并節約了相應的開發成本。