絕對式光柵尺故障檢測儀嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在數(shù)控伺服系統(tǒng)中，絕對式光柵尺是位置測量裝置的核心元件，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，需要對其進行故障分析與檢測，以確定出錯原因；與此同時，作為編碼器產(chǎn)商而言，在絕對式光柵尺開發(fā)與維護過程中，需要對絕對式光柵尺進行信號分析與診斷測試。因此，開發(fā)絕對式光柵尺診斷和測試工具具有非常重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文在深入分析了絕對式光柵尺檢測裝置研究現(xiàn)狀并對其進行需求分析后，提出了采用FPGA作為主控的故障檢測儀嵌入

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儀硬件設(shè)計、BiSS串行通信協(xié)議及IP核實現(xiàn)、故障檢測儀整體程序設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，完成了故障檢測儀嵌入式系統(tǒng)研制，并進行了功能測試。
　　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)計方案，在完成總體硬件框架設(shè)計后分別對各個電路部分進行詳細設(shè)計，搭建了故障檢測系統(tǒng)硬件平臺。
　　針對絕對式光柵尺采用的 BISS協(xié)議，深入分析了其工作模式，數(shù)據(jù)傳輸時序等，

3、在FPGA軟件開發(fā)環(huán)境Quartus II中實現(xiàn)了BiSS主機IP核設(shè)計，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)模式和寄存器模式程序設(shè)計，并給出了詳細設(shè)計過程，為故障檢測儀系統(tǒng)開發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。
　　在實現(xiàn)BiSS主機IP核基礎(chǔ)上，研究了故障檢測儀系統(tǒng)總體FPGA程序設(shè)計。在介紹檢測儀總體程序方案設(shè)計后，對各個命令模塊進行詳細設(shè)計，并對實現(xiàn)過程進行詳細說明，給出了設(shè)計結(jié)果。最終對檢測儀各個功能模塊進行測試，測試表明，檢測儀滿足了絕對式光柵尺故障檢測需求，達