[实用新型]一种基于SoC FPGA的三轴数控车床控制器

摘要

本实用新型涉及一种基于SoCFPGA的三轴数控车床控制器，采用集成ARMCortexTM-A9MPCoreTM处理器系统的CycloneVFPGA的系统架构，本实用新型是通过电脑上位机软件通过串口发送数据给嵌入式控制器，控制器接收上位机发送来的数据包后，解析出数据包中的操作命令后做相应的命令操作。主控制系统接收数据后，做出相应的操作，包括液晶屏的显示、手轮电路的控制、伺服电机的输出、变频器驱动、主轴接口电路、刀架接口电路、输入开关量接口电路、输出开关量接口电路，同时主控制系统可以将采集来的数据存储在外部FLASH中。本实用新型具有成本低，集成度高，体积小，后期维护成本低的优势。

主权项

一种基于SoC FPGA的三轴数控车床控制器由一个主控制系统和一个IO驱动电路模块组成；其特征在于：主控制系统采用模块化结构，包括集成ARM CortexTM‑A9 MPCoreTM处理器系统的SoC FPGA模块、编码器接口电路模块、面板按键电路模块、RS232串口模块、外部SPI FLASH存储电路模块、外部NAND FLASH存储电路模块、外部DDR3 SDRAM电路模块、USB Host接口电路模块、SD卡存储电路模块、EPCS配置电路模块、触摸式LCD电路模块及LVDS信号接口电路；主控制系统采用DB15接口与伺服控制器相连，触摸式液晶屏通过LVDS信号接口和触摸屏电路与SoC FPGA模块相连，RS232串口模块通过TTL‑RS232电平转换芯片与SoC FPGA模块连接，外部SPI FLASH模块通过SPI总线与SoC FPGA模块相连，外部NAND FLASH模块通NAND FLASH接口与SoC FPGA模块相连，外部DDR3 SDRAM模块通过DDR3 SDRAM接口与SoC FPGA模块相连，USB Host接口电路模块遵循USB2.0协议，即通过USB总线与SoC FPGA模块连接， SD卡存储电路模块通过MMC总线与SoC FPGA模块连接，EPCS配置电路模块通过EPCS配置接口与SoC FPGA模块相连； IO驱动电路模块包括光耦隔离电路、驱动电路、手轮接口电路、电机信号接口电路、主轴接口电路、刀架接口电路、输入开关量接口电路、输出开关量接口电路、所述的光耦隔离电路通过驱动电路分别与手轮接口电路、电机信号接口电路、主轴接口电路、刀架接口电路、输入开关量接口电路、输出开关量接口电路相连；IO驱动电路模块的光耦隔离电路与主控制系统的SoC FPGA模块的I/O口相连。