FPGAによるPLLモーション制御

前表紙
株式会社 オーム社, 2019/06/21 - 176 ページ

FPGAによるモータ制御回路の設計を解説

本書は、ソフトウェアのように回路構成を書き換えることができるFPGAを用いて、PLLモータ制御回路の設計と実現を解説するものです。

ディジタル回路の基本から、FPGAによるいくつかの応用回路の設計、PLLモーション制御までを解説します。著者の実際の経験を基にして、モータ制御回路を設計し、モーション制御を実装したい方向けに解説しています。

第1章 FPGAとは

1.1 FPGAのメリット

1.2 半導体とダイオード，大規模IC

1.2.1 半導体の基礎

1.2.2 ASICの分類

1.3 書込可能ICとは

1.4 FPGAの用途

1.5 本書で扱うFPGA評価ボードおよびEDAツール

1.5.1 FPGA評価ボードなど

1.5.2 EDAツールの使い方，書き込み方法


第2章 ディジタル回路設計とツール

2.1 FPGAによる回路設計の流れ

2.2 ディジタル回路の同期設計

2.3 回路図とハードウェア記述言語，高位合成

2.4 回路図による回路開発演習

2.4.1 半加算器から全加算器を作る

2.4.2 Nビット入力加算器

2.4.3 PWM波形発生器によるLEDの明度コントローラ


第3章 FPGAによる応用回路設計

3.1 ラジコン用サーボモータドライバの設計

3.2 ロータリーエンコーダカウンタの設計製作

（ラジコンサーボの指令も含む）

3.3 DDSとパルス発生器・ストロボ発光器の設計製作

3.4 ディジタル砂時計の設計製作

3.5 ディジタルLED針式時計の設計製作


第4章 PLLモーション制御

4.1 モーション制御とはなにか

4.1.1 従来のアナログコントローラをFPGAによりディジタル実現する

4.1.2 PID制御のFPGA実現

4.2 PLLとはなにか

4.2.1 PLLの三要素（位相比較器，ループフィルタ，電圧制御発振器）

4.2.2 位相余裕に基づくループフィルタの設計

4.2.3 PWM信号演算に基づくディジタル実現（ループフィルタのPWM信号演算）

4.3 二重PLL/PWMモータ速度制御系の設計


第5章 FPGAのIoTへの活用事例

5.1 IoTとはなにか

5.2 FPGAのIoT活用

おわりに

本書でなにができるようになったか

本書の次のステップ

結 び

付 録

付録A.1 Intel社Quartus Prime Lite Editionのインストール方法

付録A.2 VHDLかんたん解説

A.2.1 HDL設計のキーポイント

A.2.2 VHDLかんたん解説

付録A.3 ディジタル砂時計のVHDLソースリスト

付録A.4 PLL/PWMモータ制御系のVHDLソースリスト

付録A.5 MAX 7128S評価ボード

索引

奥付

 

ページのサンプル

目次

第1章 FPGAとは
1
12 半導体とダイオード大規模IC
2
122 ASICの分類
8
13 書込可能ICとは
9
14 FPGAの用途
12
15 本書で扱うFPGA評価ボードおよびEDAツール
14
152 EDAツールの使い方書き込み方法
17
第2章ディジタル回路設計とツール
51
411 従来のアナログコントローラをFPGAによりディジタル実現する
98
412 PID制御のFPGA実現
99
42 PLLとはなにか
101
421 PLLの三要素位相比較器ループフィルタ電圧制御発振器
102
422 位相余裕に基づくループフィルタの設計
106
423 PWM信号演算に基づくディジタル実現ループフィルタのPWM信号演算
109
43 二重PLLPWMモータ速度制御系の設計
117
第5章 FPGAのIoTへの活用事例
121

22 ディジタル回路の同期設計
53
23 回路図とハードウェア記述言語高位合成
56
24 回路図による回路開発演習
58
242 N ビット入力加算器
60
243 PWM波形発生器によるLEDの明度コントローラ
62
第3章 FPGAによる応用回路設計
67
31 ラジコン用サーボモータドライバの設計
68
32 ロータリーエンコーダカウンタの設計製作ラジコンサーボの指令も含む
74
33 DDSとパルス発生器ストロボ発光器の設計製作
80
34 ディジタル砂時計の設計製作
86
35 ディジタルLED針式時計の設計製作
92
第4章 PLLモーション制御
97
おわりに
125
本書の次のステップ
126
付録
129
付録A2 VHDLかんたん解説
141
A22 VHDLかんたん解説
142
付録A3 ディジタル砂時計のVHDLソースリスト
148
付録A4 PLLPWMモータ制御系のVHDLソースリスト
165
付録A5 MAX 7128S評価ボード
173
索引
176
奥付
181
著作権

多く使われている語句

＋ ＋ ＋ ① ② 図 12 13 architecture 13 architecture rtl 16 signal 18 begin 27 end process 28 end rtl 9 entity 9 port Arduino ASIC begin 15 begin 22 clk clk clk rst counter current_state D-FF data elsif end component end process end rtl fout FPGA H.Machida ieee.std_logic_1164.all IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL if(clk'event and clk indata Intel irst JTAG library ieee Lite Edition logic_vector 3 downto Machida MAX 10 FPGA MOSFET outdata Phase Frequency Detector PLL-MSC PLL/PWM PLL/PWM-MSC process clk Project Wizard p形 signal cnt Simple-PLD SRAM sta_logic Std logic_1164 Std logic_unsigned std logic_vector std_logic std_logic_vector(3 downto stol unchat unsync UP/DOWN Verilog HDL VHDL YouTube zsin zsout エンコーダ カウンタ セグメント ディジタル ビット ビット入力加算器 ます モータ リスト 入力 出力 番ピン 社の 社純正 行目の 読み

書誌情報

書籍名FPGAによるPLLモーション制御
著者町田秀和
出版社株式会社 オーム社, 2019
ISBN4274223701, 9784274223709
ページ数176 ページ
  
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