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直流伺服電機處理器，如單片機、DSP 具有產生 PWM 信號和捕獲電機編碼器信號的能力，但對 IC 產生 PWM 信號的通道數目和電機編碼器捕獲通道數目有限。對多個直流電機的伺服控制很難滿足要求。故設計基于 FPGA 直流伺服電機控制器。
在 Cyclone EP2C5T FPGA 內部設計各 4 路 PWM 發生器和編碼器脈沖捕獲單元。其 PWM 信號通道和編碼器脈沖捕獲單元數目可基于 VHDL 硬件描述語言按需調整。如圖 1，包括總線和 4 路 PWM 控制器、4 路脈沖捕獲單元、分頻器 1，分頻器 2。總線控制器根據 WR、RD、ALE 信號完成 FPGA 內部地址鎖存及 8 位 OUTPUT 總線、8 位 INPUT 總線的控制。FPGA 外接 20 MHz 有源晶振，時鐘信號經分頻器 1 分頻后得到 20 kHz 占空比為 50% 的方波信號。4 路 PWM 控制器以該信號為基準，產生頻率為 20 kHz，占空比可調的 4 路 PWM 信號。4 路 PWM 信號可依 4 位地址線獨立控制。4 路脈沖捕獲單元用于對電機編碼器脈沖信號進行捕獲。通過總線控制器將脈沖捕獲值讀出到 8 位 I/O 口上。分頻器 2 將 20 kHz 方波信號 20000 分頻得到 1Hz 占空比為 50 %的方波信號，直接驅動 LED 燈，指示系統狀態。EP2C5 FPGA 內部邏輯在 Quartus II 6.0 環境下使用 VHDL 硬件描述語言實現。
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