基于CPLD的编码器解码接口及其在运动控制卡和伺服驱动器中的应用.docx

基于CPLD的编码器解码接口及其在运动控制卡和伺服驱动器中的应用图2：解码计数局部的原理SM2100芯片有1-4通道16位ABZ相编码器计数器。通过读取各通道的计数存放器CNT可以得到该通道当前的计数值。对各通道的计数清零存放器CNT_CLR的写操纵将把该道的计数存放器清零。每道计数器的输入端都有4倍频电路和3阶数字滤波器电路。数字滤波器的带宽分4档可调，分别是10M,5M,2.5M,625K，分别可以滤除ABZ相信号上的宽度小于300ns、600ns、1.2us、4.8us的干扰。对形式存放器MODE的写操纵可以分别设定各通道的滤波器带宽。在Z相信号的上升沿，会把当前的编码器计数值锁存在索引存放器CNT_IDX中，同时把状态存放器STATUS中的对应标志位置1。CPU芯片可以根据SM2103的状态存放器和索引存放器的值进展回零点处理。状态存放器的索引标志位在状态存放器读操纵后自动清零。B、PWM输出SM2100芯片有1-4通道16位PWM输出。用于产生互补差分的脉宽调制信号有死区控制功能。可以用来对3相位晶体管的控制完成电机控制中的功率驱动和3相逆变器功能，也可以或者结合低通滤波完成DA转换功能。PWM输出脉冲的周期可以通过往控制存放器PWM_TL、PWM_TH写入数据来设置。有效数据为16位，即PWM_TL的8位和PWM_TH的低4位。第n通道的脉冲宽度可以通过往控制存放器PWM_WnL、PWM_WnH写入数据来设置。有效数据为16位，即PWM_WnL的8位和PWM_WnH的低4位。往PWM_EN存放器的最低位写入1时，使能PWM；写入0时，制止PWM输出输出0电平。当PWM脉冲宽度的设置大于脉冲周期的设置值时，输出脉冲的占空比保持为100%。C、通用IO应用对SM2100芯片的通用输入输出的操纵，直接对GPI、GPO存放器进展读写即可。这项功能可以用来完成对系统中的开关量控制，或者类似于PLC中的I/O点控制。22100的应用方案举例介绍2.1SM2100芯片在运动控制卡中的应用：基于PCI的读数卡SMP330SMP330卡是利用SM2103及PCI接口芯片设计出的32位PCI总线的3通道AB相解码计数和PWM输出卡。该卡适用于电机控制，数控机械系统中的位置监测。它表达了上述SM2100系列芯片的一切功能特点，包括3通道16位A/B相编码计数器，3个16位的PWM信号输出，和多路通用的数字输入、输出通道。由于是板卡级别的产品，因此还做了系统性质电路调理处理。例如编码器信号接口采用差分输入接收，高速光电隔离；PWM输出经过74LS06芯片OC输出；数字量的输出输入都经过光电隔离，其中输出还经过达林顿管增加驱动电流；此外还在板上增加了隔离电源模块，用以增加系统的抗干扰性。下列图3是SMP330的系统功能框图：SMP330卡可以用到多个应用领域：电机控制、经过监视、工业经过控制。详细的有：抄数机、测量分析仪器、半自动化定位机器、PC机数显等。它可以完成系统中的读数功能，也就是对实际位置/速度信息的测量，还有利用PWM功能对电机进展控制，同时数字GPI/O功能也可以用来对系统进展I/O扩展。比方抄数机。我们在实际工件的设计消费中，对一些较复杂或者不规那么工件的机械外型设计比拟困难，同时也十分消耗时间。这种情况下，假如有实际的参考实物，利用抄数机的位置探测部位对实物的外壳的实际位置信息快速而又精准的测得，直接利用测得的数据恢复出其“外貌来，那么设计就是一个快速高效的仿制了。那么这个抄数机设备中主要的处理部件就可以利用SMP330卡来实现。