[发明专利]一种基于STM32芯片和FPGA的AGV控制电路

说明书

本发明公开了一种基于STM32芯片和FPGA的自动引导车AGV控制电路，包括采集AGV的运动状态数据的FPGA；读取所述FPGA传送的运动状态数据的STM32芯片；进行STM32芯片与FPGA通信的并行通信接口电路。利用STM32芯片支持的FSMC总线接口，进行STM32芯片与FPGA之间高速的并行通信接口电路设计，并在FPGA中设计多路数据采集与控制接口。STM32芯片具有丰富的软件资源，且编程调试方便、开发周期短；FPGA具有硬件可编程的特点，电路资源丰富，可以并行处理数据，通过本发明的设计，可以将STM32芯片和FPGA的优点结合，以满足AGV控制系统对实时性和外设数量的要求。

技术领域

本发明涉及电路控制领域，尤其涉及一种基于STM32芯片和FPGA的AGV控制电路。

背景技术

自动导航车(AutomatedGuidedVehicle，AGV)作为一种自动运输装置，可以降低工业场景中的人力资源成本，提高工业系统的运行效率，传统的AGV控制器采用的方法主要是MCU和PLC控制，但MCU存在硬件接口资源有限的问题，难以满足具有多路外设驱动控制AGV系统的需要，PLC控制方法的抗干扰能力强，但其设计成本较高，开发周期长，且存在后期维护困难的问题。STM32芯片作为当前市场中主流MCU芯片的一种，具有丰富的片内资源和低功耗、低成本、开发周期短的优点，但同样具有硬件接口资源有限的问题，无法满足多路AGV外设的控制需求。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于STM32芯片和FPGA的AGV控制电路，通过STM32芯片与FPGA之间的并行通信接口电路设计实现数据的交互，旨在结合STM32芯片的软特性件、FPGA的可扩展性和并行处理能力，设计一个具有数据采集和运动控制的AGV电路，本申请的具体方案包括：

采集AGV的运动状态数据的FPGA；

读取所述FPGA传送的运动状态数据的STM32芯片，所述STM32芯片对运动状态数据进行解帧处理、并判断当前AGV的状态，根据上位机传送的指令进行数据组帧，将封装后的数据帧发送至FPGA，从而对AGV的运动过程进行控制；

进行STM32芯片与FPGA通信的并行通信接口电路。

所述FPGA包括数据交互接口、地址译码器、数据缓冲模块、读写控制模块和外设接口电路；

所述FPGA通过数据交互接口与STM32芯片进行并行数据通信，所述地址译码器对地址进行选择，所述数据缓冲模块采用异步FIFO对数据进行缓冲，所述读写控制模块对信号传输方向进行判断，所述FPGA通过外设接口电路与AGV数据通信。

所述并行通信接口电路为STM32芯片支持的FSMC存储器扩展接口，所述并行通信接口电路包括地址总线、数据总线、STM32芯片读控制线和STM32芯片写控制线。

所述外设接口电路包括RS-485通信模块、AGV电机控制模块和开关量模块。

所述RS-485通信模块的RS-485电路的数量为多个。

所述AGV电机控制模块包括4个电机控制电路，所述电机控制电路包括编码器采集电路和PWM输出电路。

所述开关量模块包括开关量输入电路和开关量输出电路，开关量输入电路和开关量输出电路的数量为多个。

由于采用了上述技术方案，本发明提供一种基于STM32芯片和FPGA的自动引导车AGV控制电路，利用STM32芯片支持的FSMC总线接口，进行STM32芯片与FPGA之间高速的并行通信接口电路设计，并在FPGA模块设计多路数据采集与控制接口，STM32芯片具有丰富的软件资源，且编程调试方便、开发周期短；FPGA具有硬件可编程的特点，电路资源丰富，可以并行处理数据，通过本发明的设计，可以将STM32芯片和FPGA的优点结合，以满足AGV控制系统对实时性和外设数量的要求。

附图说明