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步进电动机作为机电一体化的关键部件,在生产和生活中广泛应用。近年来,电子技术、计算机技术和电力电子技术的快速发展,推动了步进电动机控制技术的发展。
本文从步进电动机控制的实际需求出发,结合步进电动机控制系统的现状,运用System On Programable Chip(SOPC)技术对步进电动机控制系统的实现方案和相关技术进行了研究。
文章阐述了步进电动机控制的相关技术及其研究现状,以混合式步进电动机为控制对象,分析了步进电动机的工作原理及其驱动方式。分析研究了步进电动机控制系统的基本需求和功能,在此基础上,提出了一种基于SOPC技术和NiosⅡ软核处理器的步进电动机控制系统设计方案,并利用相关的开发工具,完成了步进电动机控制系统中NiosⅡ处理器系统的软、硬件设计。
在此基础上,应用步进电动机细分驱动的原理,设计了基于NiosⅡ的步进电动机细分控制系统,使用Verilog HDL设计了该系统的所有模块并在QuartusⅡ中完成了该系统的构建,并且设计了电动机驱动电路。该设计以基于NiosⅡ的SOPC技术为核心,构建了步进电动机控制系统的软、硬件系统,既充分发挥FPGA设计的灵活性,又显著缩短了开发周期。
然后,基于硬件抽象层系统库(HAL)规范,探讨了NiosⅡ的软件平台的构建技术和方法,并给出了控制系统的主程序、电动机运行程序和按键监控程序的设计,构建了步进电动机细分控制系统的软件平台。
仿真实验结果表明,本文设计的基于NiosⅡ的步进电动机细分拉制系统基本达到了预期功能。
综上所述,本文主要研究了FPGA嵌入NiosⅡ软核的步进电机控制系统的实现技术,对于SOPC技术应用和步进电机控制等具有一定的借鉴意义和参考价值。