激光打標機系統控制卡是整個控制系統的中樞，連接著控制軟件與執(zhí)行機構。包括基于PCI總線接口控制電路、本地邏輯控制電路及功能電路等3部分組成。
 
       PCI接口電路用于實現PCI總線邏輯到本地邏輯的轉換。系統采用PLX公司PCI總線控制芯片PCl9052作為接口芯片，采用E2PROOM配置芯片作為HT93LC46。由于接口芯片的豐富功能，簡化了接口設計，使工作集中在本地邏輯設計上，采用WDM驅動程序，實現計算機對設備的統一管理。本地邏輯控制電路采用IP核實現局部總線的譯碼及功能電路的邏輯控制，通過Altera公司的CPLD控制器EPM7064設計實現，可在線編程擴展接口控制功能。功能電路包括D／A電路、I／O電路、PWM電路及計數器電路等組成部分；系統選用模擬器件公司D／A控制器件AD7847或AD5547作為關鍵器件，實現一5～+5 V及0～10 V模擬電壓輸出。
       1．1 基于IP核的固定頻率PWM電路設計 　　
        在CO2激光打標機設備中，控制卡通過PWM電路輸出脈寬頻率可調的控制信號對激光電源的放電時間進行控制，以實現對激光輸出功率的精確控制。設計中采用CPLD，使設計配置非常靈活，可根據整體需要設計相應功能的IP軟核，節(jié)約板載資源。方案采用Al-tera公司的硬件編程語言AHDL設計；結合器件EPM7064SLC44-10實現PWM控制器?；贗P核的PWM控制電路，控制時鐘取自33 MHz的PCI總線時鐘，可有效利用接口資源。
       IP軟核4 kHz的輸出頻率通過對33 MHz時鐘8 196分頻獲得。8位的控制精度可實現占空比0～1的256級調節(jié)，其軟核的原型符號如圖2所示。其中，Load作為控制數據載入控制端，在該信號有效時，將8位控制數據IN[7．．O]載入內部控制寄存器。EN信號為輸出有效信號，用于控制PWM輸出，當該信號有效時，輸出PWM。LCLKIN信號提供IP軟核的工作頻率，PWM輸出信號的基頻是由該信號分頻得出的。
 
       軟核內部控制語句如下，其中PWMDATA為PWM波輸出的控制邏輯，當其輸出為高電平時，輸出進行翻轉。 
        1．2 基于IP核的頻率可調PWM電路設計 　　
        頻率、脈寬可調的PWM發(fā)生電路中原形符號如圖4所示。其中，EN信號使能該器件；WR寫信號與PFD0，PFDl及PCD0，PCDl配合，實現頻率及脈寬控制字的寫入，控制位寬為12位，實現4 096級調節(jié)。LclkIn為全局時鐘信號，該信號來自8分頻后的33 MHz的PCI接口時鐘，因此IP核能實現1 kHz～4 MHz的頻率調節(jié)及0～100％內最大4 096級的占空比調節(jié)。8位數據寬度的DATAIn接El用于控制數據的輸入。IP核功能實現的程序如下：

        采用IP核實現頻率可調的PWM發(fā)生電路時對邏輯器件內部資源的消耗較大，相比之下，固定頻率的IP占用的邏輯資源較少，因此更適合用于為激光器頻率固定的應用場合提供高精度的脈寬調制。