基于FPGA的光柵信號處理電路研究.pdf

1、光柵計量技術在工業(yè)計量領域得到了飛速發(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用。對光柵信號進行處理有很多方法，如傳統(tǒng)電路、單片機或者現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。隨著電子技術的不斷發(fā)展，光柵信號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，通過語言編程來實現(xiàn)預期功能。目前FPGA進行電路設計已經(jīng)成為一種最有效、性能最好的設計方法。近幾年，對于光柵信號的處理采用CPLD/FPGA技術已成為一種趨勢。這篇文章對

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

3、計思想，運用Verilog HDL語言完成了整個電路的硬件設計。仿真結果表明，本設計不但達到電路預期指標，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)上傳計算機完成數(shù)據(jù)存儲傳輸?shù)裙ぷ?。USB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。本次設計選用CH372接口芯片。
　　 本次課題已經(jīng)完成了FPGA核心芯片的設計，實現(xiàn)了光柵信號的辨向、細分、計數(shù)等功能，并對USB接口電路進行了分析并