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基于FPGA的PCI轴控制器的设计与实现的任务书

任务书

一、任务背景

随着现代工业的迅猛发展和自动化程度的不断提高，机械设备的控制系统也越来越复杂。其中，PCI轴控制器是机械设备控制系统中常见的一种控制器，能够实现对机械轴的控制。为了提高控制精度和可靠性，利用FPGA实现PCI轴控制器是一个更为可行的方案。

二、任务要求

本项目主要任务是设计和实现一款基于FPGA的PCI轴控制器。具体要求如下：

1.确定FPGA芯片型号：根据项目的要求和预算，选择一款适合的FPGA芯片。需要考虑FPGA的规格、性能、功耗等因素。

2.PCI总线接口设计：按照PCI总线规范，设计FPGA芯片与PCI总线的接口电路，并通过相关测试验证接口电路的正确性。

3.控制逻辑设计：根据机械设备的控制需求，设计控制器的逻辑电路。设计过程中应考虑控制精度、速度、可靠性等因素。

4.编码器信号采集：设计编码器信号采集电路，获取机械轴的位置信息。

5.轴控制实现：基于FPGA芯片的逻辑电路和编码器信号采集电路，实现对机械轴的控制。

6.系统测试：对设计的PCI轴控制器进行系统测试，评估其控制精度、速度和可靠性等性能指标。

三、参考文献

1.J.W.Koon,J.L.Bergner,D.K.Kondepudi,R.N.Reddy,“High-speedandlow-powerI/Ointerfaces:areview,”IEEETransactionsonCircuitsandSystemsI:RegularPapers,vol.60,no.5,pp.1224-1240,May2013.

2.G.W.Roberts,“Designandimplementationofadigitaldual-loopservosystem,”IEEETransactionsonIndustrialElectronics,vol.60,no.2,pp.514-524,Feb.2013.

3.M.A.Kadir,M.M.Islam,M.A.Hussain,“ImplementationofFPGA-basedPIDcontrollerforliquidlevelcontrolsystem,”2015InternationalConferenceonElectricalEngineeringandInformationCommunicationTechnology(ICEEICT),pp.1-5,May2015.

四、任务分工及时间安排

本项目由一个团队共同完成，团队成员分工如下：

1.FPGA芯片选择和PCI总线接口设计：1人，预计完成时间3周；

2.控制逻辑设计：2人，预计完成时间6周；

3.编码器信号采集设计：1人，预计完成时间3周；

4.轴控制实现：3人，预计完成时间9周；

5.系统测试：2人，预计完成时间4周。

保留1周时间作为项目延期缓冲。