基于SoPC的步进电机设计

由上分析，利用上述多个步进电机控制模块以图6所示的方式进行适当的连接，就能够构成本文所论述的基于SOPC的步进电机多轴控制器。由于MPU、ROM、RAM、电机控制模块等都是以功能模块的形式集成在FPGA芯片内部，因此大大

缩小了基于SOPC的步进电机多轴控制器的尺寸。这些功能模块可以根据实际的应用进行添加或删除(即对FPGA芯片的内部逻辑结构进行重构)，因此极大地增强了系统设计的灵活性，能更好地满足不同应用领域的需求。

IP技术的飞速发展使得开发人员很容易获得多数通用模块的可复用IP核，从而减轻了开发人员的负担，缩短了开发周期。当系统需要升级时，也不需要对硬件电路重新设计，只需通过修改FPGA中相应模块的配置文件，因此节约了控制器的升级成本。同时，由于MPU模块的功能与实际的微处理器相同，因而在微处理器上可运行的控制程序也可以很容易移植到MPU模块中运行。为了便于阐述基于SOPC的步进电机多轴控制器，本文侧重于阐述多个步进电机同速恒速运行的情况。对于变速运行的情况，可通过在MPU的脉冲输出端和各电机控制模块的脉冲输入端之间插入MPU可控的分频模块来获得。同时增加插补模块以实现不同电机之间的联动功能。

本文所述的基于SOPC的步进电机多轴控制器应用于半自动生化分析仪的取样针移位系统中，能够实现传统步进电机多轴控制器的所有控制功能，控制器的尺寸小于传统控制器;当控制器的数字电路部分需要修改时，无需更换控制器的实际硬件电路，大大方便了控制器的研究设计工作并节约了相应的开发成本。