基于FPGA+单片机的调焦变倍系统设计

1．3 MCU模块及通信模块
在本设计中MCU主要作为通信管理芯片，实现与人机交互模块进行通信。操作者通过人机交互模块向通信模块发送变倍调焦命令，通信模块把该命令转发给MCU，MCU以中断方式接收命令实时传递给FPGA，FPGA对电机驱动模块进行控制，从而实现变倍调焦控制。FPGA对光耦模块的状态进行检测，并把该状态通过MCU模块和通信模块传递给人机交互模块，使操作者能掌握当前相机状态。因为人机交互模块发送数据较频繁，为了防止MCU出现死机现象，这里没有直接应用人机交互模块的通信口与MCU的串口连在一起，而是通过通信模块把二者联系起来。这里通信模块采用了一片16C650，该芯片优点在于内部具有32字节的FIFO，可起到数据缓存的作用，使MCU能够稳定可靠地接收数据。
1．4 光耦模块
光耦模块主要起到实时检测当前电机是否运行到限位点的作用，如果电机没有运行到限位点，光耦模块向FPGA输出0电平，当电机运行到限位点时光耦模块向FPGA输出1电平。为了便于观察和调试，这里选用欧姆龙的EX470P型光耦，该光耦通过指示灯，可指示出光耦当前输出状态。

2 软件设计
本文软件设计主要对MCU和FPGA进行编程。其中对MCU编程主要应用C语言进行，对FPGA主要应用VHDL语言编写。其中MCU程序框图如图3所示。FPGA程序流程框图如图4所示。