Smart SOPC基于FPGA的直流电机控制系统设计(2)
1.1.2 国内外研究现状 现在国内外市面上已经有具有PWM模块的专用芯片，但是这些产品性价比比较差，功能不够丰富，使用起来也不灵活方便，很难适合广大客户的需求。甚至一些国外DSP芯片已在片内集成 PWM 波形产生功能(如 TI 的 TMS320F243 等)，只需进行寄存器参数设置就可得到 PWM 输出，PWM 控制的设计已应用到实际科研中，并取得了良好的效果。为了加快开发进度，更为重要的是提高设计的灵活性和精确度，我国引入现代EDA(电子设计自动化)技术，采用 Verilog HDL 硬件描述语言进行控制逻辑编程，配置于大规模可编程器件 CPLD／FPGA 芯片上，对主电路的工作状态进行控制，以获得符合要求的电源电压及波形。
1.1.3 未来发展趋势 CPLD／FPGA 可以在办公室或实验室里方便地设计出所需的专用集成电路，且具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性。PWM 控制电路已向体积小、重量轻、功耗低、可靠性高的模块化、集成化方向发展。因此，具有广泛的应用前景。
1．2 研究目的及内容 1.2.1 研究目的 对于采用 FPGA 对直流电机的控制设计源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/，通过硬件语言最终实现直流电机的速度控制，旋转方向控制，变速控制，目前还不成熟，所以我希望通过本次毕业课题的设计，能够尝试着去掌握它，完成他，我也坚信基于 FPGA 的直流电机控制（尤其是硬件语言设计）未来会有一个很好的发展前景。
1.2.2 研究内容 本课题设计一种基于 FPGA的直流电机控制系统，设计内容涉及 FPGA、控制算法、输入、输出、测量、显示等技术利用SOPC 平台设计直流电机控制系统。要求带键盘输入、测速数码输出。研究 Nios II技术，设计基于 Nios II 的直流电机控制系统；学习并掌握相关软件的学习，完成直流电机控制系统设计，利用SOPC平台设计借助光电编码器实现电机测速反馈，同时，要实现对直流电机的PWM 闭环控制。主要研究内容有： 1.直流电机控制电路构成及工作原理。直流电机控制电路主要由三部分组成：FPGAPWM 脉宽调制信号产生电路；工作/停止控制和正/反转方向控制电路；片外功率放大电路和正/反转功率驱动电路。 2.PWM（脉宽调制）原理。PWM(Pulse Width Modulation)控制就是指保持开关周期 T 不变，调节开关器件导通时间T 来改变占空比，控制输出的电压脉宽，通过控制脉宽系列的变化规律来满足输出的要求。 3.FPGA 控制模块利用硬件描述语言VerilogHDL 编程实现直流电机 PWM控制器的计数器模块，速度控制模块，速度比较模块等。 4.基于 NiosIDE 开发环境的嵌入式系统开发设计。研究Nios II 技术，设计基于Nios II 的直流电机控制系统。
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