[实用新型]一种基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡

权利要求书

1.一种基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，包括FPGA模块、DSP模块、电源模块、接口电路模块和步进电机驱动模块；

所述电源模块将外部直流电源电压转化为所述DSP模块、FPGA模块和接口电路模块的工作电压；

所述DSP模块与所述FPGA模块通过总线相连；

所述FPGA模块与所述步进电机驱模块、接口电路模块分别相连；

所述接口电路模块，用于连接外部信号；

所述步进电机驱动模块与外部直流电源、步进电机分别相连。

2.根据权利要求1所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述FPGA模块包括FPGA芯片、JTAG电路、时钟电路、复位电路、外扩Flash电路、串行配置电路；所述复位电路与所述FPGA芯片相连，用于提供上电复位和掉电复位信号；所述时钟电路与所述FPGA芯片相连，用于提供基准时钟信号；所述JTAG电路、串行配置电路分别与所述FPGA芯片相连，用于提供在线烧写程序运行和离线加载程序运行功能；所述外扩Flash电路与所述FPGA芯片相连，用于保存和加载数据。

3.根据权利要求1所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述DSP模块包括DSP芯片、JTAG电路、时钟电路、复位电路、外扩Flash电路；所述复位电路与所述DSP芯片相连，用于提供上电复位和掉电复位信号；所述时钟电路与所述DSP芯片相连，用于提供基准时钟信号；所述JTAG电路与所述DSP芯片相连，用于提供在线仿真以及烧写程序功能；所述外扩Flash电路与所述DSP芯片相连，用于保存和加载数据。

4.根据权利要求2或3所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述步进电机驱模块的SPI接口、STEP/DIR接口和状态指示引脚分别与FPGA芯片的IO引脚相连。

5.根据权利要求4所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述DSP模块与所述FPGA模块之间通过地址总线和数据总线连接。

6.根据权利要求5所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述DSP芯片为TMS320F28335芯片，所述TMS320F28335芯片的XWE0、XZCS6、XZCS7、XA0-XA19、XD0-XD31引脚分别与所述FPGA芯片的IO引脚相连；外扩Flash电路包括M25P16-VMN6P芯片，所述M25P16-VMN6P芯片的HOLD和W引脚与FPGA芯片的IO引脚相连。

7.根据权利要求6所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述FPGA芯片为EP2S15F484I4芯片；串行配置电路包括EPCS16SI8N芯片；外扩Flash电路包括M25P16-VMN6P芯片，所述M25P16-VMN6P芯片的HOLD和W引脚与DSP芯片的GPIO引脚相连。

8.根据权利要求7所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述电源模块包括DC/DC转换单元、可调电压转换单元；所述DC/DC转换单元包括THN15WI系列的DC/DC转换功能模块，用于将外部直流电源电压转换为5V电压；所述可调电压转换单元包括PTH05000WAH芯片，用于将5V电压分别转化为3.3V、1.9V、1.2V电压。

9.根据权利要求8所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述接口电路模块包括：信号转换单元、电平转换单元；所述信号转换单元为DS26LS32CM芯片，用于差分信号到单端信号的转换；所述电平转换单元包括MAX3232、MAX3490/MAX490、MAX3485/MAX485芯片，分别用于RS232、RS422、RS485电平到LVTTL或TTL电平的转换。

10.根据权利要求9所述的基于DSP和FPGA的多轴步进电机驱动控制板卡，其特征在于，所述步进电机驱动模块包括多个TMC261芯片；每一所述TMC261芯片通过滤波稳压电路与外部输入电源相连，所述TMC261芯片分别与相应的驱动电机相连。