基于FPGA的新型絕對(duì)式編碼系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著制造和自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，編碼器作為一種融合數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字式傳感器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。近年來，編碼器的小型化發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的編碼理論提出了挑戰(zhàn)。研究新的編碼理論開發(fā)新式碼盤，應(yīng)用先進(jìn)電子技術(shù)研制新型絕對(duì)式編碼器已成為編碼器的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。本文研究的是一種基于FPGA技術(shù)的新型絕對(duì)式光電編碼系統(tǒng)。系統(tǒng)采用反射式光纖傳感器探頭讀取碼道信息，采用FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)編碼器的辨向、譯碼，從而實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位置的準(zhǔn)確定位。

2、 本文首先緊緊圍繞新型絕對(duì)式編碼器的全新編碼方式，系統(tǒng)地闡述了碼盤的結(jié)構(gòu)和編碼原理。針對(duì)碼盤編碼條紋的特點(diǎn)提出了采用三個(gè)反射式光纖探頭讀取碼道信息的實(shí)現(xiàn)方案。隨后本文介紹了FPGA的基本原理及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，這些是設(shè)計(jì)編碼器外圍電路基礎(chǔ)技術(shù)。最后詳細(xì)介紹了利用FPGA可編程邏輯器件和硬件描述語言VHDL，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了辨向、串并轉(zhuǎn)換、查表譯碼以及NiosⅡ軟核CPU等功能模塊的設(shè)計(jì)與仿真。與傳統(tǒng)的MCU開發(fā)的編碼器系統(tǒng)