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随着社会的发展进步，运动控制系统的应用越来越广泛。但是传统并行模式的运动控制系统只能连接数量固定的电机，多轴拓展困难。基于现场总线和工业以太网的网络化运动控制系统具有接线简单、扩展方便灵活的特点，但是设备复杂，专业性强，成本高，不同厂家的网络化产品在互联互通方面尚有大量工作要做。针对普通步进电机的网络化控制进行研究，提出了一种基于串行总线的多轴运动控制方案，并开发设计了其中的关键功能部件，实现了普通步进电机的网络化控制，系统扩展方便灵活。 在对传统的运动控制系统和基于现场总线以及工业以太网运动控制系统结构分析的基础上，提出了一种基于SPI总线的级联式运动控制系统结构，对系统的拓扑结构进行了详细的分析设计。该方案节点扩展灵活、使用简单，不受伺服执行机构的接口形式限制，通过运动脉冲发生器，可以与市面上绝大多数的步进电机驱动器接口。 对多轴运动控制系统的控制和反馈信息内容结构进行了详细分析设计，对节点数量、报文长度以及通信速率之间的关系做了定量分析，对光纤的传输延迟进行研究，针对级联结构的特点，提出了一种多轴同步控制策略，基于多轴同步和运动控制的要求，设计了通信报文结构和报文传输规则，以保证多轴系统运动控制的同步精度和可靠性。 对运动脉冲发生器硬件进行设计。运动脉冲发生器是本系统重要的功能部件，根据功能需求，对其硬件作了整体规划，对CPLD内部关键模块的工作原理及过程进行了比较详细的分析设计，并完成了CPLD的选型及外围电路设计，包括电源电路、时钟电路、JTAG接口、光纤接口电路、运动脉冲输出驱动电路以及反馈信息接口电路等。 使用Verilog HDL硬件描述语言，完成了运动脉冲发生器的程序设计。对运动脉冲发生器各个模块进行设计，包括SPI模块、脉冲发生模块、使能模块、同步信号补偿模块、双向脉冲计数模块和反馈信息模块，并采用 ModelSim对设计程序进行功能仿真。搭建硬件测试平台，进行硬件通信实验。 通信实验和在贴片机上的试用证明，本设计结构简单，配置灵活，运行稳定，基本达到了预期的设计目标，具有较高的实用价值。