随着计算机技术和微电子的发展,步进电机作为自动化控制系统中的执行机构,被越来越多的应用于各个领域中。特别是近年来嵌入式控制技术和集成化电路的发展,使得步进电机的实际应用范围越来越广。在实际应用中,电机的控制也由简单的控制发展到对速度和位置的精确控制。为了提高执行机构的工作效率,同步或异步精确控制多台步进电机成为近年来研究的热点。针对这一问题,本文设计了一种基于ARM与FPGA的多通道步进电机控制系统,可以实现实时快速精确的控制八台两相双极性混合式步进电机,完成电机的启动、加速、匀速、减速、停机、速度调整及步数调整等功能。在设计过程中,该系统可以分为上位机、STM32和FPGA三个主要部分组成。上位机的设计为整个控制系统提供一个简单有效的人机交互操作界面,用户可以通过此界面对步进电机进行控制。STM32微处理器分别与上位机和FPGA通信,并实现三者之间数据和命令的传递和处理。FPGA采用Verilog-HDL硬件编程语言进行编写。在整个控制系统中,FPGA同STM32通信并执行上位机命令,实现控制脉冲的输出,并完成步进电机各状态(如启动、加速、匀速、减速、停机等)之间的转换。步进电机驱动器是控制系统部不可或缺的一部分,这里采用了L297+L298的经典组合。FPGA输出的控制脉冲,通过该驱动器的L297芯片脉冲分配后,接入L298中功率放大,最终驱动步进电机。实现多通道步进电机的同步控制是本次系统设计的特点和难点。所谓同步控制即是系统能控制多台步进电机同时运行。这个功能要通过上下位机共同作用来实现。