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基于SOPC的数控折边机控制系统设计与实现

更新时间：2020-04-05 08:46:19 大小：9M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：sopc嵌入式系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

“折边”是皮革加工工艺中的主要步骤之一。随着皮革业，特别是制鞋业的飞速发展，其过程的自动化水平越来越得到重视，但是目前国内外对折边机控制系统的研究还处于起步阶段，主要着重于中低端产品的开发，高性能折边机控制系统的研究几乎还是空白。本文设计了一种基于SOPC(SystemOnProgrammableChip，可编程片上系统)的数控折边机控制系统，该系统采用VHDL(VeryHighSpeedIntegeredCircuitHardwareDescription)语言层次化、模块化的程序设计方法，设计灵活、修改方便、可移植性好，具有集成度高、体积小、可靠性高、可在线调试等特点。      随着嵌入式系统朝着芯片化、系统级可编程芯片化的方向发展，基于FPGA的片上可编程系统技术逐渐成为嵌入式系统技术发展的新方向。折边机控制系统是一种典型的机电控制系统。它是由不同性质、不同控制对象组合而成的不同质、多参数系统，既有多轴运动控制，又有温度、流量的控制，是一个较为复杂的机电控制系统，若采用单片机为核心的微机控制系统或基于微机的嵌入式控制系统，由于其程序的顺序控制方案，存在CPU负担过重，影响系统的实时性和稳定性的缺陷。本文提出了一种在FPGA芯片上使用VHDL编程的“软件硬化”方案，即把传统的微机控制系统中由软件来实现的控制功能，如键盘扫描、温度检测与控制、流量控制、多轴控制等，由独立硬件功能模块来完成。这种“软件硬化”的方法不仅大大减轻了CPU的负担，而且由于各功能模块之间相互独立性，增强了整个控制系统的并行处理能力和实时性能。在所设计的SOPC控制系统中，嵌入式软核处理器(NiosⅡ)用于完成与上位机的通信、数据处理及完成各功能模块的任务调度，并凭借其较强的处理能力、灵活的配置方式使SOPC的设计更为简单、灵活。片内双口RAM的设计作为SOPC系统的定制用户外设用于实现NiosⅡ处理器与各功能模块的数据传输。基于SOPC的数控折边机控制系统具有板极设计简单、设计周期短、并行处理能力强、可移植性好等特点，为折边机控制系统的设计提供了一个可持续发展的设计方案。  

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