激光雕琢技术应用及工艺流程介绍（二）：
　　2．MPC03卡设计和功用完成  
　　A 处理问题的计划  
　　由于本计划肯定得当，在每一片FPGA芯片上能够完成四轴功用完整相同但彼此互相独立的操作，可以完成多轴联动，关于平面图形和三维图形处置，能够采用两轴和三轴联动即可。  
　　在高速往复运动和快速行推进过程中，假如不加技术处置，如梯形图所示，在加速度很大的高速运动过程中，就会呈现振动、冲击，图形就会呈现不规则的错位，严重时就会呈现相似波纹状的变形。假如将加速度减小，则增速时间（t2－t1）就很大，由于加工区在高速段（FH匀速段），这样就形成有效加工幅面减小。为理解决这个问题，在变速运动中采用S曲线，能够使运动在很短的时间里，由低速向高速或由高速向低速平缓地过渡。经过现场重复的实验，在同一设备上，能够大大的进步工作效率和图形的加工质量。 
　　为了存储大量的扫描数据和到达同步扫描的目的，我们巧妙天时用了FPGA内置的2MBit块RAM资源来存储每行的图象数据。在本设计中，我们开拓了9根地址线寻址的32Bit数据总线接口的RAM区，即16KBit。假如每个扫描象素为0.1mm，按最高的扫描精度，则理论上扫描幅面能够到达1.6m。扫描从低位地址向高位地址，从每行的低位向高位依次停止。每个扫描脉冲，步进电机驱动激光头行进一步，同时从RAM区中读取一个图形数据，并依据读取数据的‘1’或‘0’的状态决议能否开关光。由于DSP每次向FPGA的RAM区写入一行图形数据512×32Bit，所以在对这些16KBit数据处置期间，DSP不需再向FPGA写数据。不只大大进步了激光设备的工作效率，而且也保证了扫描的同步性，关于往复扫描呈现的整体错位，在软件上停止反向补偿也提供了可行性。
　　B 硬件电路设计  
　　在MPC03卡中主要有DSP、FPGA两个功用芯片，在DSP四周扩展了多个FLASH和SRAM来存储程序和数据，每两个FLASH和SRAM能够共用一个片选信号CS，组成上下双字32位数据总线停止读写，能够进步DSP与MEMORY的通讯速度，同时为FPGA配置了一个EPROM来存储下载的程序。衔接DSP部分总线和PCI接口的芯片是PCI总线控制器（PCI桥），它包含了一个128KBit的双口共享存储器，来完成DSP部分总线和PCI系统总线的数据交流，另外为其配置了一个EEPROM来存储数据，同时本卡顺应了即插即用接口设计趋向，扩展了USB接口。本文提到的DSP和FPGA都是低能耗、低电压操作，I/O信号电压是3.3V，而内核电压是1.8V，所以配置了能同时输出3.3V和1.8V两种电压的电压调整器。请参照MPC03卡逻辑构造图。  
　　FPGA资源充足，性价比高，能现场反复屡次编程，能够针对不同的小批量客户的详细请求，灵敏地修正设计。DSP具有高速浮点运算的才能，对S-曲线运动过程中的数据和一些插补算法，停止运算处置，摆脱对PC机的依赖，并把处置的数据实时地与FPGA通讯。PCI接口运用比拟普遍，总线资源丰厚，通讯速度块、寻址空间范围大。USB接口可完成脱机工作，不用为每块卡配置一台PC机，工业现场运用便当，本钱低，契合时期开展趋向。  
　　3、系统的抗干扰措施 
　　干扰是工业现场和实践应用中不可防止的现象，系统的抗干扰性能是系统牢靠性的重要标志。印刷电路板是器件、信号线、电源线的高度汇合体，它设计的好坏对立干扰才能影响很大。在本设计中主要采用了以下抗干扰措施： 
　　a 配置数字滤波器：关于FPGA芯片的几个信号，复位、报警、回零等，能惹起系统复位或中止，为了增加系统牢靠性，要加数字滤波器，在此能够用软件完成，用VHDL言语使这几个信号经过几级D触发器（级数视状况而定），再对各级信号停止逻辑与或逻辑或。 
　　b 数、模电路分开：在内部电路和外部机械输入信号中间采用普通光耦或高速光耦停止隔离，将它们的电源和地线分开。
　　三、总结 
　　随着光电子技术和大范围集成电路的不时开展，激光雕琢必将取得更为普遍的应用，进而推进DSP和FPGA在相关范畴的应用和开展。在能够预见的未来，DSP技术和FPGA必将在航天、通讯、激光雕琢等诸多范畴中取得更为普遍的应用，进而推进着这些技术的进一步开展。数控等离子切割机能够在切割请求不高的状况下与之互补！

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