基于FPGA的光柵信號(hào)處理電路研究.pdf

1、光柵計(jì)量技術(shù)在工業(yè)計(jì)量領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展，其中光柵傳感器在線位移和角位移測量中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)光柵信號(hào)進(jìn)行處理有很多方法，如傳統(tǒng)電路、單片機(jī)或者現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，光柵信號(hào)處理電路研究也就向著數(shù)字化的方向發(fā)展，采用可編程邏輯陣列電路，通過語言編程來實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。目前FPGA進(jìn)行電路設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一種最有效、性能最好的設(shè)計(jì)方法。近幾年，對(duì)于光柵信號(hào)的處理采用CPLD/FPGA技術(shù)已成為一種趨勢。這篇文章對(duì)

2、信號(hào)處理電路的研究就是以FPGA為核心來實(shí)現(xiàn)。
　　 本文簡單介紹了光柵的基礎(chǔ)知識(shí)，詳細(xì)講解了光柵測量原理以及莫爾條紋信號(hào)的電子細(xì)分方法；介紹了FPGA的發(fā)展及應(yīng)用，分析了FPGA的開發(fā)流程和硬件描述語言Verilog HDL。
　　 本文利用FPGA提出了坐標(biāo)測量機(jī)中光柵信號(hào)的處理電路。主要研究內(nèi)容有：
　　 1.它以FPGA為核心實(shí)現(xiàn)光柵信號(hào)的辨向、細(xì)分、計(jì)數(shù)等功能。文中詳細(xì)分析了四倍頻辨向電路、計(jì)數(shù)電路的設(shè)

3、計(jì)思想，運(yùn)用Verilog HDL語言完成了整個(gè)電路的硬件設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)不但達(dá)到電路預(yù)期指標(biāo)，而且資源占用較小，程序易修改。
　　 2.通過USB接口電路將采集到的數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳輸?shù)裙ぷ鳌SB通信接口傳送數(shù)據(jù)速度高、即插即用并支持多種傳輸模式。本次設(shè)計(jì)選用CH372接口芯片。
　　 本次課題已經(jīng)完成了FPGA核心芯片的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了光柵信號(hào)的辨向、細(xì)分、計(jì)數(shù)等功能，并對(duì)USB接口電路進(jìn)行了分析并