65、纺织领域的先进技术与材料研究

纺织领域的先进技术与材料研究

1. PSoC与FPGA在手套编织机控制系统中的应用

在电气控制系统中，其主要任务是通过控制相应的电磁铁来控制各类机械设备。传统上，时间序列信号的生成常通过软件编程实现，但在编织机械工作时，电磁铁的吸合和关闭操作必须严格遵循特定的时间序列，传统软件实现方式往往导致控制程序复杂且时序紧张。

1.1 PSoC与传统MCU的区别

PSoC与传统MCU不同，用户无需构建ADC、DAC等外围设备，并且可以自由分配内部资源。

1.2 FPGA用于逻辑信号生成模块设计

FPGA是一种集成度较高的专用集成电路（ASIC），用户可以通过文本编程或电路设计来配置内部门和逻辑单元，将其设计成具有特定功能的ASIC。由于FPGA拥有大量可自由支配和定义的IO引脚，能够较好地解决逻辑信号的数量和复杂性问题。此外，用VHDL编写的程序可以并行处理信号，处理速度可达纳秒级，远快于大多数其他微处理器软件程序。因此，使用FPGA生成时间序列信号不仅可以提高准确性和速度，还能增强系统的可靠性。

在FPGA应用过程中，适合采用分层设计方法：
- 底层设计 ：可以使用硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog HDL进行设计。需要关注数字逻辑电路的电路结构和竞争冒险问题，尽可能采用并行设计方法，以减少不同信号的延迟差异。从编程角度看，“case”语句合成的电路并行性高于“if”语句，因此在并行设计中更推荐使用“case”语句。从电路设计方面考虑，同步电路更有利于保持信号时间序列的一致性。
- 顶层设计 ：可以通过电路设计