多轴数控雕铣机系统的MCU和FPGA之间的数据传送

经过前期数据处理过后,我们已经得到每个具有完整加减速段的脉冲数PS,和每个小段的脉冲数Px、Py、Pz、Pl,这些数据由多轴数控雕铣机系统的MCU通过USB接口读入SDRAM后再送给FPGA执行。而初速度v0,加速度α(该系统采用的是设定恒定加速度的加减速方式),以及设定加工速度即最大速度Vmax则从键盘输入,通过MCU显示到液晶屏上,并通过16位的数据总线送给FPGA。

最终送入FPGA执行的数据,由原始的每小段的数据x、y、z转换成Px、Py、Pz、Pl、Ps。MCU和FPGA的数据传送通过16位的数据总线来完成,通过对FPGA的编程,生成一级数据缓存,当ARM检测到缓存为空且自身有数据要向FPGA传输的时候,MCU便向FPGA的缓存中写入下一小段数据,其接口方式相当于MCU在读写一个外部存储器。当FPGA的下一级功能执行模块完成其功能处于空闲状态时,如果缓存中有数据就立刻来执行,并清空缓存,MCU继续送下一段数据。缓存的作用不仅方便MCU和FPGA的数据传输,并且16位由总线送入的数据全部转换成并行的数据后等待FPGA的下一级功能模块的读取,大大缩短了FPGA的下一级功能模块读取并开始执行下一小段数据的时间,消除了FPGA执行完当前数据后等待MCU再次送下一数据的时间,在FPGA中对前后两段数据的衔接处理可以完全看成是连续的,以至于对外部电机的连续运动不会造成丝毫的影响。