【亲测免费】 FPGA-FOC 开源项目教程【foc控制】

1. 项目的目录结构及介绍

FPGA-FOC/
├── SIM/
│   ├── tb_clark_park_tr.v
│   ├── tb_clark_park_tr_run_iverilog.bat
│   ├── tb_svpwm.v
│   └── tb_svpwm_run_iverilog.bat
├── fpga_top.v
├── foc_top.v
├── clark_tr.v
├── park_tr.v
├── cartesian2polar.v
├── svpwm.v
├── README.md
└── LICENSE

• SIM/: 包含仿真相关的文件，如测试台和运行脚本。
• fpga_top.v: 顶层模块，连接所有子模块并处理外部接口。
• foc_top.v: FOC算法的核心模块。
• clark_tr.v: Clark变换模块。
• park_tr.v: Park变换模块。
• cartesian2polar.v: 直角坐标到极坐标变换模块。
• svpwm.v: Space Vector PWM 模块。
• README.md: 项目说明文档。
• LICENSE: 项目许可证文件。

2. 项目的启动文件介绍

fpga_top.v 是项目的启动文件，也是顶层模块。它负责连接所有子模块，并处理与外部硬件的接口。以下是 fpga_top.v 的一些关键部分：

module fpga_top (
    input clk_50m,
    input i2c_scl,
    inout i2c_sda,
    output spi_ss,
    output spi_sck,
    output spi_mosi,
    input spi_miso,
    output [2:0] pwm_a,
    output [2:0] pwm_b,
    output [2:0] pwm_c,
    output pwm_en,
    output uart_tx
);
    // 模块实例化和连接
    foc_top foc_inst (
        .clk(clk_50m),
        .angle_sensor(i2c_scl, i2c_sda),
        .adc(spi_ss, spi_sck, spi_mosi, spi_miso),
        .pwm({pwm_a, pwm_b, pwm_c}),
        .pwm_en(pwm_en)
    );

    // UART 监测模块
    uart_monitor uart_inst (
        .clk(clk_50m),
        .data(current_data),
        .tx(uart_tx)
    );
endmodule

3. 项目的配置文件介绍

项目的配置主要在 fpga_top.v 和 foc_top.v 中进行。以下是一些关键的配置参数：

fpga_top.v

parameter INIT_CYCLES = 16777216; // 初始化步骤占多少个时钟周期
parameter ANGLE_INV = 0; // 角度传感器方向
parameter POLE_PAIR = 7; // 电机极对数

foc_top.v

parameter INIT_CYCLES = 16777216; // 初始化步骤占多少个时钟周期
parameter ANGLE_INV = 0; // 角度传感器方向
parameter POLE_PAIR = 7; // 电机极对数

这些参数可以根据实际的电机和传感器型号进行调整，以确保电机正常工作。