[实用新型]基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光栅尺测量设备，特别是一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备。

背景技术

光栅尺测量设备可在数控机床、三坐标（多坐标）高精度测量仪器上使用。目前国内广泛使用的光栅测量设备大多使用GIE120001计数芯片，其最大计数频率仅为1MHz，且最多只能有3路同时计数，而且其计数处理芯片使用的是8位单片机，性能难以满足高速、高精度的使用需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，其性能可以很好的满足高速、高精度的使用需求，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案：基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备。构成包括处理器模块、光栅尺信号模块、调理电路模块、寻边器模块、液晶显示屏模块、开关电源模块、通讯模块、键盘输入模块、存储器模块和打印模块，所述的处理器模块为32位ARM处理器，开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。

上述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，所述的通讯模块包括以太网通讯模块、USB通讯模块和串口通讯模块，以太网通讯模块、USB通讯模块、串口通讯模块分别连接至处理器模块。

前述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，所述的存储器模块为铁电存储器。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型使用FPGA来实现高速计数，且可编程实现高达10路的高速计数，处理器使用32位ARM处理器，性能可以很好的满足高速、高精度的使用需求。

本实用新型具有以下特点：（1）、使用32位的微处理器，比目前使用的51单片机综合性能大幅度提高，保证了数据处理的实时性。（2）、由于设计有串行口、USB口、以太网口，使设备能够把所测量的数据实时传输到上位机上，通过上位机对所测的元素进行处理，通过上位机功能强大的图形软件，可以将工具的尺寸以图形方式显示出来。（3）、使用ACTEL公司的FPGA芯片，该芯片集成上百万个逻辑门电路，最高计数频率可达350MHz，可满足任何高速、高精度的光栅传感器，此外该FPGA为FLASH架构，较SRAM的FPGA，该芯片不需任何配置，保证了FPGA工作的可靠性。（4）、处理器的FLASHROM可以当数据存储器使用，用于存储光栅尺的修正参数，降低了元器件以及成本，并能提高装置可靠性。（5）、使用铁电存储器来存放测量元素、设备参数，保证数据掉电不丢失，使设备具有掉电记忆功能。（6）、电源设计为开关电压，与线性电源相比具有效率高、体积小、重量轻等有点。（7）、装置有强的抗干扰能力，并有防雷击保护措施。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

实施例。如图1所示，包括处理器模块、光栅尺信号模块、调理电路模块、寻边器模块、液晶显示屏模块、开关电源模块、通讯模块、键盘输入模块、存储器模块和打印模块，处理器模块为32位ARM处理器，存储器模块为铁电存储器。开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。通讯模块包括以太网通讯模块、USB通讯模块和串口通讯模块，以太网通讯模块、USB通讯模块、串口通讯模块分别连接至处理器模块。