絕對(duì)式光柵尺故障檢測(cè)儀嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在數(shù)控伺服系統(tǒng)中，絕對(duì)式光柵尺是位置測(cè)量裝置的核心元件，其工作狀態(tài)直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能，在光柵尺出現(xiàn)故障時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行故障分析與檢測(cè)，以確定出錯(cuò)原因；與此同時(shí)，作為編碼器產(chǎn)商而言，在絕對(duì)式光柵尺開發(fā)與維護(hù)過程中，需要對(duì)絕對(duì)式光柵尺進(jìn)行信號(hào)分析與診斷測(cè)試。因此，開發(fā)絕對(duì)式光柵尺診斷和測(cè)試工具具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文在深入分析了絕對(duì)式光柵尺檢測(cè)裝置研究現(xiàn)狀并對(duì)其進(jìn)行需求分析后，提出了采用FPGA作為主控的故障檢測(cè)儀嵌入

2、式系統(tǒng)總體方案。圍繞該方案，本文深入研究了故障檢測(cè)儀硬件設(shè)計(jì)、BiSS串行通信協(xié)議及IP核實(shí)現(xiàn)、故障檢測(cè)儀整體程序設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，完成了故障檢測(cè)儀嵌入式系統(tǒng)研制，并進(jìn)行了功能測(cè)試。
　　研究了采用FPGA作為主控，并采用USB橋接芯片作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布O(shè)計(jì)方案，在完成總體硬件框架設(shè)計(jì)后分別對(duì)各個(gè)電路部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，搭建了故障檢測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)。
　　針對(duì)絕對(duì)式光柵尺采用的 BISS協(xié)議，深入分析了其工作模式，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序等，

3、在FPGA軟件開發(fā)環(huán)境Quartus II中實(shí)現(xiàn)了BiSS主機(jī)IP核設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)模式和寄存器模式程序設(shè)計(jì)，并給出了詳細(xì)設(shè)計(jì)過程，為故障檢測(cè)儀系統(tǒng)開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　在實(shí)現(xiàn)BiSS主機(jī)IP核基礎(chǔ)上，研究了故障檢測(cè)儀系統(tǒng)總體FPGA程序設(shè)計(jì)。在介紹檢測(cè)儀總體程序方案設(shè)計(jì)后，對(duì)各個(gè)命令模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明，給出了設(shè)計(jì)結(jié)果。最終對(duì)檢測(cè)儀各個(gè)功能模塊進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試表明，檢測(cè)儀滿足了絕對(duì)式光柵尺故障檢測(cè)需求，達(dá)