磁浮列車模型定位系統(tǒng)的設(shè)計
加入技術(shù)交流群
3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計
在該定位系統(tǒng)中，信號源來自磁控開關(guān)組，軟件設(shè)計的主要任務(wù)在信號處理模塊中。在數(shù)字電路中，時鐘脈沖信號是重要的信號之一。從經(jīng)濟和電路體積結(jié)構(gòu)上講，往往采用一個高頻品振產(chǎn)生一種高頻率的脈沖，再利用其他的分頻方法進行分頻，從而產(chǎn)生需要頻率的脈沖。本文采用30 MHz的品振經(jīng)過千分頻得到需要的30 kHz。
N分頻電路的設(shè)計思想是對輸入脈沖每N／2個周期響應(yīng)一次，利用簡單的邊沿觸發(fā)來控制輸出，即對輸入脈沖進行計數(shù)，每輸入N／2個脈沖，輸出翻轉(zhuǎn)一次，則輸出脈沖頻率是輸入脈沖頻率的1／N倍，從而實現(xiàn)了N分頻。文中用上述方法經(jīng)XilinxISE Simulator仿真得到8分頻時鐘脈沖仿真波形如圖4所示，波形圖中可以看出，分頻器采用了計數(shù)原理，得到了8倍分頻仿真效果。為了減少計數(shù)器占用的邏輯單元，計數(shù)器應(yīng)使用最少的二進制位數(shù)，千分頻亦可用同樣的方法實現(xiàn)。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/190009.htm
基于FPGA的信號處理模塊的任務(wù)是獲得磁浮列車的區(qū)間位置量。首先建立區(qū)間位置與磁控開關(guān)的狀態(tài)編碼成的二進制數(shù)字序列之間對應(yīng)關(guān)系列表，依據(jù)上述位置總線的狀態(tài)從18’b110xxxxxxxxxxxxxxx到18’bxxxxxxxxxxxxxxx011。當磁浮列車的位置發(fā)生變化時，磁控開關(guān)組的狀態(tài)也發(fā)生變化，通過查表的方式得出區(qū)間內(nèi)的位置，并通過數(shù)據(jù)總線傳送。
基于DSP的處理單元的任務(wù)是如何獲得磁浮列車的速度和加速度。當有區(qū)間位置信息輸入時得到圖5，開啟計時器，利用存儲的區(qū)間長度和計時時間可以求出磁浮列車的速度，然后利用前兩次存儲的速度值可求出列車的加速度，最后利用這些參數(shù)求出列車在區(qū)間的相對位置和速度，送入CAN總線。
評論