基于FPGA/SOPC的小型离心机控制系统设计
摘要：为了实现以直流无刷电机为动力系统的小型离心机的控制系统设计，在Altera-EP2C8Q208中嵌入NiosII软核处理器，充分利用NiosII强大的高速处理能力和FPGA强大的并行功能，建立了基于FPGA/SOPC的软硬件协调设计的离心机控制系统。文中详细介绍了系统整体结构以及FPGA内部各功能模块的设计思路和具体实现。整个控制系统集成度高，实时性强，响应速度快，具有很好的灵活性和扩展性。
关键词：SOPC技术；直流无刷电机；NiosII软核处理器；
中图分类号：TP273 文献标识码：A
Design of control system of miniature centrifuge
based on FPGA/SOPC
YUANLIANG1，XUXIN1
(1．Sany heavy equipment co.ltd liaoning shenyang2. Chinese People’s Liberation Army 93115 unit ,liaoning,shenyang)
Abstract: A design based on FPGA/SOPC hardware/software co-design was introduced to realize control system of the miniature centrifuge drived by BLDC,in which NiosII soft core processor was embedded in Altera-EP2C8Q208. This system made full use of NiosII’s powerfull control function and FPGA’s parallel function. The system structure,design principle and realizing method of each functional module were described in detail. The centrifuge control system has high integration,strong real-time,quick responsiveness, great flexibility and expansibility.
Key words: SOPC; BLDC; NiosII soft core
引言
直流无刷电机具有调速性能好、控制方法灵活多变、效率高、启动转矩大、无换向火花、寿命长等优点，已广泛应用在家电用品、汽车、医疗设备等方面和领域。目前小型离心机领域多采用直流无刷电机驱动离心转盘。本文亦选用直流无刷电机为控制对象。
在直流无刷电机控制领域，单片机、DSP等纯软件方案受限于C语言串行执行思想，在速度、电流等数据采集方面存在响应速度慢，实时性差等问题，而且硬件电路复杂，应用灵活性不足；在FPGA上定制32位高速NiosII软核微处理器和其他逻辑功能模块的SOPC系统将微处理器的优点和PLD强大的并行功能结合在一起，利用软硬件协调设计，速度、电流反馈等实时性强的功能模块以及电机换相、PWM等逻辑功能...
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