图 4-4 图 4-4 VHDL 程序结构 26

图 4-5 图 4-5 QuartusⅡ的开发流程 27

图 4-6 图 4-6 信号产生以及速度选择 28

图 4-7 图 4-7 键盘电路与显示器 28

表清单

表序号 表名称 页码

表 3-1 表 3-1 按键位置和数码关系 7

表 3-2 表 3-2 键盘参数表 8

表 3-3 表 3-3 共阴极七段显示器码转换表 11

表 3-4 表 3-4 存储器数据表格 14

表 3-5 表 3-5 计数器输出和对应的不同频率表 15

1 绪论

1。1 研究背景及意义

步进电机靠输入给驱动电路的脉冲信号驱动，旋转角度由脉冲信号决定，通 过对每相线圈中的电流顺序切换来使电机做步进式旋转，切换是通过输出CPLD 脉冲信号来实现的；转速由脉冲信号的频率决定，如果要切换步进电机旋转方向， 可根据改变各相脉冲的先后顺序来达到。论文网

但是步进电机不能像普通的交流或直流电机一样工作，它需要外部脉冲信号 对电机的转速、方向进行控制，这时就需要用到复杂可编程逻辑器件CPLD的功 能。我们可以根据自身的需要，使用CPLD来自行构造逻辑功能。通过课题《基 于CPLD的步进电机控制》的研究和学习，我们可以充分的认识到对于硬件电路 来说，外围软件对电路功能的实现有着至关重要的作用。对CPLD和步进电机有 了初步的认识之后，将两者充分联系起来，利用CPLD控制电机的运转，对于我 们熟练掌握CPLD的使用方法有着深刻的意义，以此作为阶梯，逐渐掌握CPLD更 高层次的运用，运用它控制其他高级电路的运作。

除此之外，利用 CPLD 控制步进电机运转的过程中，我们也可以逐渐发现 CPLD 对电机控制的弱点，在深层次了解的基础上思考是否可以有其他器件代替 CPLD 以此来满足发展，逐渐发展成较为成熟的电机控制体系。

1。2 国内外研究现状

现阶段以来，随着国内集成电路的高速发展，人们对于CPLD的要求也与日 俱增，各种需求正面促进了CPLD的发展。从器件方面来看，现有的已有 80MHz 时钟频率的CPLD，器件选择已经不再是CPLD发展的阻碍。从另外的集成程度来 说现阶段的器件可以制作 13000 门门电路，美国已经可以制作出高达 12000 到

22000 门门电路的器件，可以满足用户的各种需求。总体来讲，现阶段的CPLD 的性能暂时还没有达到固定标准结构程序阶段。但是CPLD现阶段正处于从单一 型供货向多种供货的转折阶段。

美国调查公司也推测说，未来市场，CPLD将会进入市场增长速度高速的时 代。美国是CPLD研发最早、更新换代最快的国家。从CPLD刚开始发展的初始阶 段，都是一些中小型企业，随着CPLD的不断发展，许多大公司或者有名的公司都 纷纷投入到CPLD研发生产中来。从日本方面来看，CPLD在日本市场的占有率就 比较低，这主要是由日本技术发展缓慢，没有足够的技术支持，所以日本的大多 数CPLD公司都处于研发阶段，而且制作成本也很高。但后来，许多日本公司发 现CPLD不但可以研发出特别功能的产品并进行小批量的生产，并且可以根据客