基于FPGA的數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的研究.pdf

1、以高檔數(shù)控機(jī)床為代表的先進(jìn)裝備制造業(yè)是衡量國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。傳統(tǒng)的數(shù)控裝置與伺服驅(qū)動(dòng)器之間的模擬量或脈沖量通信方式難以滿足數(shù)控系統(tǒng)對(duì)多通道、高速、高精度的要求，現(xiàn)場(chǎng)總線成為數(shù)控系統(tǒng)通信發(fā)展的主流。本文詳細(xì)分析了現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的不足，圍繞著如何滿足數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、同步性以及高可靠性要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線以及現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（FPGA）技術(shù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線通信方案，并從技術(shù)方案、硬件平

2、臺(tái)、FPGA 實(shí)現(xiàn)等方面論述了數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)現(xiàn)途徑。 本文采用了模塊化、層次化的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，結(jié)合模塊間的通訊要求以及現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)，采用PHY+FPGA+CPU的硬件平臺(tái)，由現(xiàn)場(chǎng)總線PHY 層和MAC層兩個(gè)基本層次組成，并從數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、同步性、高可靠性要求以及可擴(kuò)展性、成本等方面進(jìn)行綜合的比較，確定了雙環(huán)通信方案。 研究了現(xiàn)場(chǎng)總線初始化、數(shù)據(jù)收發(fā)、硬件實(shí)時(shí)CRC-32 校驗(yàn)及其它數(shù)控相關(guān)協(xié)議模塊的FPGA