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基于单片机和FPGA的步进电机控制系统的研究
资料介绍
本论文以两相混合式步进电机为研究对象，应用单片机和FPGA/CPLD技术，设计出一种全数字步进电机控制系统，通过仿真、综合和下载的各个程序测试环节，并在实验中得到了良好的应用。 本论文首先分析了混合式步进电机工作原理并推导出其数学模型，其次介绍系统的控制方案和设计思路，再次阐述FPGA的设计原理以及细分驱动的实现，最后对所要应用的硬件语言VHDL以及控制部分的仿真工具Proteus进行简要地介绍，以上文献为本研究设计部分提供了理论基础。 本论文提出了基于单片机和FPGA的步进电机控制系统的方案。利用单片机做控制核心来设定电机的转速、转向。FPGA负责细分驱动，把单片机发过来的脉冲波细化为阶梯波，实现步进电机转角的细分控制，使之更平稳的运动。控制部分的软硬件调试采用简单直观明了的仿真软件Proteus实现；细分系统采用软件硬化的设计思路，应用VHDL硬件设计语言。将单片机和FPGA的优势结合起来，各负其责，在最后的实验中取得了良好的效果。 单片机和FPGA的结合利用，是本系统设计的核心部分，单片机技术具有操作灵活、利用广泛以及价廉等特点。而FPGA具有旺盛的生命力和广阔的前景，必然推动着整个集成电路产业系统集成的进一步发展。采用FPGA，该系统无需外接D/A转换器，大大简化了系统的外围硬件电路结构，提高了系统的抗干扰性能。以单片机为控制核心，FPGA为驱动核心的系统结构简单，控制精度高，具有广泛的应用前景。
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