3.- Criterio de Diseño del FPGA

El diseño del FPGA fue realizado en el lenguaje VHDL sintetizable [2], el programa tiene dos interfaces, con los periféricos y con la CPU. La distribución de los bloques configurados internamente en el FPGA pueden visualizarse esquemáticamente en la figura 6.

FIGURA 6 - BLOQUES INTERNOS CONFIGURADOS EN EL FPGA

La interfaz con los periféricos permite la programación de los mismos y la lectura de sus valores. Los periféricos más importantes son los lectores de encoders y sus contadores, los convertidores analógicos y las entradas y salidas digitales.

La interfaz con la CPU consiste en el acceso a los diversos elementos de la FPGA entre los cuales están:

• Contadores de los encoders.


• Entradas y salidas digitales.


• Registros de control.


• Memoria de puerto doble con las entradas analógicas.


• Fifo con los valores para monitorización (entradas analógicas antes y después del filtro, salidas analógicas y señales digitales).

Dentro del FPGA se implemento un core que ejecuta el algoritmo de control para un PID configurable. El lazo de control formado es único para los cinco cojinetes y va ejecutándose de forma sucesiva sobre las señales de entrada disponibles desde los conversores A/D a una frecuencia de 100 Khz. Los valores son procesados por el bloque PID implementado, que devuelve los valores a las salidas a través de los conversores D/A, cada vez que se procesa un cojinete, el sistema carga al lazo de control el valor del siguiente cojinete. Al terminar espera a que se obtengan nuevos valores en las entradas para volver a iniciar el ciclo.