SOPC技術(shù)以其低成本、易開發(fā)以及其開發(fā)的靈活性占據(jù)了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一定地位,并成為未來的一種新的發(fā)展趨勢。本文是以原有噴墨印刷機控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),針對原有噴頭小車的運動控制系統(tǒng)昂貴、運動和噴繪數(shù)據(jù)校正操作復(fù)雜以及新的噴頭對數(shù)據(jù)傳輸格式的需求,進行了控制系統(tǒng)的改進和重新設(shè)計。實現(xiàn)了使用日本精工集團的IRH1513D壓電噴頭的數(shù)字噴墨印刷機的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計。降低了硬件成本和控制軟件的編寫難度、提高了數(shù)據(jù)的處理速度并簡化了回差校準和水平位置偏差校準。文中在對噴頭的結(jié)構(gòu)和使用條件詳細分析的基礎(chǔ)上,建立了以NIOS II軟核處理器為核心的SOPC,并結(jié)合基于FPGA的數(shù)字邏輯控制以及外圍設(shè)備形成完整的控制系統(tǒng)。為達到降低硬件成本的目的,用直流電機代替了伺服電機并完成了直流電機的轉(zhuǎn)動控制。為滿足噴頭噴孔排列方式對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?設(shè)計了一種新的基于FPGA的數(shù)據(jù)緩存和移位的傳輸模式。另外,通過各噴頭獨立點火消除了大量的數(shù)據(jù)冗余,并且可以在計算點火范圍時直接進行回差校準和水平位置偏差校準。使用verilog語言以及Altera公司的Quartus Ⅱ 11.0軟件在cyclone Ⅱ系列EP2C8Q2... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 印刷業(yè)國內(nèi)形勢
        1.1.2 噴墨印刷技術(shù)
        1.1.3 行業(yè)先進技術(shù)
    1.2 相關(guān)技術(shù)發(fā)展
        1.2.1 集成電路的發(fā)展
        1.2.2 FPGA的發(fā)展
        1.2.3 關(guān)于SOPC技術(shù)
2 噴頭簡介及噴頭控制系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 壓電噴頭簡介
        2.1.1 壓電噴頭基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 噴頭定時特征
        2.1.3 噴頭的運行條件
    2.2 總體設(shè)計思路
3 噴頭的運動控制
    3.1 噴頭小車運動控制設(shè)計需求分析
        3.1.1 運動控制對電機的需求分析
        3.1.2 小車運動的外環(huán)位置控制分析
        3.1.3 小車運動速度的調(diào)整分析
        3.1.4 關(guān)于小車運動的檢測
    3.2 運動控制模塊的設(shè)計
        3.2.1 直流電機位置控制
        3.2.2 噴頭小車復(fù)位運動控制
        3.2.3 噴頭小車往復(fù)運動控制
        3.2.4 直流電機速度調(diào)整控制
        3.2.5 直流電機運動檢測
        3.2.6 直流電機運動控制寄存器
4 噴頭像素數(shù)據(jù)傳輸控制設(shè)計
    4.1 像素數(shù)據(jù)傳輸需求分析
    4.2 像素數(shù)據(jù)傳輸控制原理
    4.3 像素數(shù)據(jù)傳輸控制的設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 接口傳輸控制模塊
        4.3.2 USB_FIFO到四色緩存FIFO的數(shù)據(jù)傳輸控制器
        4.3.3 可加載移位寄存器組
        4.3.4 往噴頭方向傳送數(shù)據(jù)的控制
5 噴頭點火控制設(shè)計
    5.1 噴頭點火信號需求分析
    5.2 點火控制原理
    5.3 點火控制的設(shè)計與實現(xiàn)
        5.3.1 小車運動位置計數(shù)
        5.3.2 寄存器模塊
        5.3.3 點火發(fā)生控制
    5.4 試驗討論
結(jié)論
參考文獻
附錄A 運動控制模塊部分代碼
附錄B 數(shù)據(jù)傳輸控制部分代碼
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3715911