FPGA控制下的两轴插补运动：多判断指令与圆弧顺逆插补

多一次判断-Codesys指令与功能块手册提供了FPGA控制两轴插补运动方案的详细介绍。该方案主要基于ARM+FPGA架构，ARM作为上位机负责发送控制命令和数据，如速度和起始位置坐标，同时处理界面显示和用户交互。FPGA作为从机，接收并解析上位机的指令，配置寄存器，调用相应的插补模块来计算运动轨迹。 核心部分包括以下几个步骤： 1. **指令数据处理**：FPGA通过接收接口，将ARM发送的控制命令和数据解码，如直线插补、圆弧插补（顺/逆圆）、点动和快移操作。遇到原点正负限位和异常情况，会触发报警并暂停发送数据。 2. **插补模块**：插补模块是关键部分，根据指令计算出运动轨迹，如Fi+1 = Fi-Ye + Xe; Fi=0 (k>0.5) 的多一次判断条件用于圆弧插补，确保顺圆分析的精度。直线插补遵循Fi+1 = Fi+2(Xi+Yi)+5 或 Fi+1 = Fi+2X+3，分别针对Fi>0和Fi<0的情况。 3. **运动控制流程**：整个运动过程分为加速、匀速和减速阶段，根据距离终点的距离智能调整速度，以减少冲击。在停止状态下，启动后先加速，然后根据是否走完全程决定是否进入匀速或继续减速。 4. **信号定义**：顶层模块包括输入如时钟、脉冲信号、复位以及来自上位机的正负限位、原点异常报警等。外部传感器信号作为异步输入，需在FPGA内进行同步处理。内部模块的信号定义包括数据输入输出、使能信号、数据有效性信号以及状态信号。 5. **插补原理**：采用的是多任务处理和精确的数学算法，如通过递推公式实现连续插补，确保运动轨迹的连续性和准确性。 总结来说，该手册详细阐述了如何利用FPGA进行两轴插补运动控制，包括硬件架构、数据处理流程、插补算法以及信号管理，旨在实现高效、精准的机械运动控制。理解并掌握这些知识对于设计和实现复杂的FPGA控制系统至关重要。