中科億海微FPGA+ARM核心板在自動(dòng)噴漆設(shè)備中的應(yīng)用

自動(dòng)噴漆設(shè)備控制板是中科億海微的SoM模組——FPGA+ARM核心板在自動(dòng)噴漆應(yīng)用場(chǎng)景中的一個(gè)典型應(yīng)用案例，該控制板為運(yùn)動(dòng)控制中的電控部分，應(yīng)用于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的位置和速度精準(zhǔn)控制。

自動(dòng)噴漆設(shè)備控制板的ARM模塊主要接收來(lái)自控制臺(tái)的控制命令，并把命令轉(zhuǎn)換為FPGA方便處理的參數(shù)發(fā)給FPGA。FPGA主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：①FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行部件，根據(jù)指令進(jìn)行電機(jī)的控制，從而達(dá)到對(duì)其形態(tài)的控制；②FPGA用于處理手動(dòng)控制/手搖示教信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的控制模式，為客戶提供多種控制方式；③通過(guò)外部傳感器的反饋，F(xiàn)PGA能夠把姿態(tài)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。

圖 硬件架構(gòu)框圖圖 軟件架構(gòu)框圖【應(yīng)用方案特點(diǎn)】

（1）FPGA和ARM之間采用FSMC接口，具有操作簡(jiǎn)單，速度快，傳輸穩(wěn)定等特點(diǎn)；

（2）FPGA采用功能模塊化設(shè)計(jì)，方便移植復(fù)用，可拓展性強(qiáng)；

（3）本設(shè)計(jì)采用ARM進(jìn)行粗插補(bǔ)，F(xiàn)PGA進(jìn)行精插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)方式，效率高，分工明確，代碼精煉。

本方案中FPGA選用的是中科億海微的EQ6HL45-CSG324型FPGA芯片。FPGA作為可編程器件，可以根據(jù)具體應(yīng)用的需求進(jìn)行靈活的編程和配置，實(shí)現(xiàn)高度定制化的運(yùn)動(dòng)控制功能。相比于PLC、單片機(jī)、DSP，F(xiàn)PGA具有高速、并行運(yùn)算、引腳資源極其豐富、定時(shí)精確、功能靈活、硬件直接實(shí)現(xiàn)算法、操作數(shù)存取機(jī)制簡(jiǎn)單高效、開(kāi)發(fā)調(diào)試手段直探硬件底層等優(yōu)點(diǎn)。

圖 自動(dòng)噴漆設(shè)備控制板自動(dòng)噴漆設(shè)備控制板應(yīng)用廣泛，在機(jī)器人、3D打印機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。

推薦器件

億海神針系列 EQ6HL45型

1、EQ6HL45型FPGA

邏輯規(guī)模（萬(wàn)門(mén)）：450；

存儲(chǔ)單元（M4K）：392；

鎖相環(huán)PLL/全局時(shí)鐘：8/16；

最大可編程用戶I/O：232；

最寬溫度范圍：-55℃~125℃；

封裝形式：

CSG225/FTG256/CSG324。