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随着可编程逻辑器件的发展,FPGA技术迅猛发展,其应用也越来越广泛。 本系统设计的基于仪表车床的全自动拧管机控制系统以Xilinx FPGA器件作为主控制器,同时应用交流伺服电机和气缸作为执行器件,传感器信号作为控制信号,PS/2键盘作为输入设备,VGA接口与PC机屏幕作为显示设备。FPGA控制整个系统的运行,采用自顶向下的设计模式,系统中最主要的部分是循环操作,采用状态机来描述,分为拨料、定位、夹紧、缠绕四氟带和拧管五个状态,每个状态由不同的基础模块组成,如分频模块、计数模块、DA转换模块等,手动操作方便检查系统中出现的故障。程序以硬件描述语言VHDL作为设计输入,VHDL语言具有硬件的特性,进程之间并行执行。FPGA严格按照电机、键盘及VGA接口的时序进行控制,调用内部Block RAM组成的ROM、RAM模块并例化到程序中作为存储资源。手动键盘输入选择工作模式,或改变电机转速,并通过VGA接口显示出来。 本控制系统具有灵活性高,运行稳定,可靠性高,抗干扰能力强,操作简单的特点,实现了自动控制的要求。