1．2 基于IP核的頻率可調(diào)PWM電路設(shè)計(jì)

　　頻率、脈寬可調(diào)的PWM發(fā)生電路中原形符號(hào)如圖4所示。其中，EN信號(hào)使能該器件；WR寫信號(hào)與PFD0，PFDl及PCD0，PCDl配合，實(shí)現(xiàn)頻率及脈寬控制字的寫入，控制位寬為12位，實(shí)現(xiàn)4 096級(jí)調(diào)節(jié)。LclkIn為全局時(shí)鐘信號(hào)，該信號(hào)來(lái)自8分頻后的33 MHz的PCI接口時(shí)鐘，因此IP核能實(shí)現(xiàn)1 kHz～4 MHz的頻率調(diào)節(jié)及0～100％內(nèi)最大4 096級(jí)的占空比調(diào)節(jié)。8位數(shù)據(jù)寬度的DATAIn接El用于控制數(shù)據(jù)的輸入。IP核功能實(shí)現(xiàn)的程序如下：

　　功能仿真波形如圖5所示。

　　采用IP核實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)的PWM發(fā)生電路時(shí)對(duì)邏輯器件內(nèi)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(yīng)用場(chǎng)合提供高精度的脈寬調(diào)制。

2 控制軟件介紹

　　針對(duì)板卡的調(diào)試及實(shí)際激光標(biāo)刻系統(tǒng)的應(yīng)用，分別開(kāi)發(fā)了TestStar硬件板卡測(cè)試軟件及LaserStar激光標(biāo)刻軟件系統(tǒng)。

　　板卡功能測(cè)試軟件能完成對(duì)板卡所有功能的測(cè)試。

　　不僅提供通道選擇功能，用于D／A控制輸出的測(cè)試；而且提供DI輸入信號(hào)檢測(cè)，DO輸出信號(hào)測(cè)試；以及COUNTER計(jì)算器測(cè)試等功能。通過(guò)測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)可分開(kāi)對(duì)各模塊的實(shí)際效能進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)的不足，使系統(tǒng)在實(shí)際標(biāo)刻過(guò)程中更穩(wěn)定。

　　激光標(biāo)刻軟件系統(tǒng)可方便地編輯單線體文字、TTF文字、日期、時(shí)間、序列號(hào)；可自動(dòng)進(jìn)行圖形對(duì)齊、圓形排版功能；可以用鼠標(biāo)繪制圖形；可方便地導(dǎo)入PLT圖形文件，以及從BMP圖像提取圖形輪廓。它在不影響生產(chǎn)線正常運(yùn)作的情況下，可實(shí)現(xiàn)流水生產(chǎn)線上產(chǎn)品的激光在線標(biāo)刻，從而大大提高生產(chǎn)效率。標(biāo)刻速度范圍達(dá)到O～60 m／min或1～20標(biāo)／s。

　　系統(tǒng)可方便地修改標(biāo)刻內(nèi)容，設(shè)置標(biāo)刻功率大小、速度快慢等控制參數(shù)。標(biāo)刻線條流暢，深淺自如。用戶還可設(shè)計(jì)特殊的防偽碼，因?yàn)椴捎昧藬?shù)據(jù)加密技術(shù)，不同的用戶即使都擁有標(biāo)刻系統(tǒng)，也不能標(biāo)刻完全一樣的內(nèi)容，使得系統(tǒng)具備良好的防偽標(biāo)刻功能。系統(tǒng)標(biāo)刻的實(shí)際標(biāo)刻效果如圖6所示。

　　3 總結(jié)與展望

　　基于計(jì)算機(jī)PCI總線設(shè)計(jì)激光標(biāo)刻控制系統(tǒng)，提高了控制指令發(fā)送速度和控制精度。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了Win-dows 2000／xP下的WDM驅(qū)動(dòng)程序；提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；減少了硬件兼容性及誤操作造成的系統(tǒng)死機(jī)、藍(lán)屏等現(xiàn)象。采用CPLD器件將本地邏輯處理及控制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等功能集于一身；采用Altera公司的硬件編程語(yǔ)言AHDL設(shè)計(jì)了IP軟核；結(jié)合器件EPM7064SLC44-10實(shí)現(xiàn)固定頻率及可變頻率的PWM信號(hào)精確輸出，減少了分離器件的使用，使系統(tǒng)模塊化程度大大提高，簡(jiǎn)化了PCB布局布線，同時(shí)利于系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展。利用CPLD優(yōu)良的加密性能，將系統(tǒng)特征信息及加密邏輯存儲(chǔ)其中，與控制軟件配合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的硬件加密，確保系統(tǒng)的惟一性，可有效提高標(biāo)刻內(nèi)容的防偽能力。該控制系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。