探索Broadcom HEDS - 9940PRGEVB評估板和編程套件

在電子工程領(lǐng)域，一款優(yōu)秀的評估板和編程套件能為工程師的設(shè)計(jì)工作帶來極大的便利。今天，我們就來深入了解一下Broadcom的HEDS - 9940PRGEVB評估板和編程套件，看看它有哪些獨(dú)特的功能和使用方法。

文件下載：Broadcom HEDS-9940PRGEVB USB轉(zhuǎn)SPI編程器套件.pdf

評估板全貌：HEDS - 9940EVB評估板

外觀視圖

該評估板的印刷電路板（PCB）有清晰的絲印引導(dǎo)線。這些引導(dǎo)線有助于我們在使用不同的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)（CPR）軌道時(shí)，直觀地對齊碼盤邊緣（外徑）。從文檔中的圖1和圖2可以看到PCB的底部和頂部視圖，這為我們了解評估板的布局提供了基礎(chǔ)。

碼盤對齊示例

圖3展示了編碼器與500 CPR軌道對齊時(shí)的位置，圖4則是評估板相對于碼盤的安裝示例。這兩個(gè)示例對于我們正確安裝和使用評估板非常關(guān)鍵，大家在實(shí)際操作中可以參考這些示例，確保編碼器和碼盤的正確對齊。

選擇配置：多樣的選擇選項(xiàng)

選擇表解讀

文檔中提供了AEDR - 9940 198.4375 LPI的選擇表（表1）。這個(gè)選擇表非常重要，它列出了SEL1、SEL2、SEL3不同電平組合下的插值因子以及索引選擇情況。例如，當(dāng)SEL1、SEL2、SEL3為低電平時(shí)，插值因子為1X，根據(jù)INDEXSEL的不同，又有不同的索引配置。在實(shí)際應(yīng)用中，大家可以根據(jù)自己的需求，從這個(gè)選擇表中找到合適的配置。

可編程選擇

該套件支持SPI可編程，插值因子范圍從1X到1024X。具體操作時(shí)，先將外部選擇配置為SPI模式：程序選擇，配置完成后，將外部選擇設(shè)置為SPI模式：輸出啟用。這種可編程的特性為我們提供了很大的靈活性，能滿足不同項(xiàng)目的需求。

在搜索中未找到與AEDR - 9940 198.4375 LPI配置應(yīng)用案例直接相關(guān)的內(nèi)容。不過，我們可以基于現(xiàn)有文檔中的選擇表進(jìn)行一些假設(shè)性的應(yīng)用探討。比如，若我們的項(xiàng)目需要較高的插值精度，從選擇表中可以看到，當(dāng)SEL1、SEL2、SEL3為高電平時(shí)，插值因子能達(dá)到32X ，這在對精度要求較高的運(yùn)動控制等應(yīng)用中可能會是一個(gè)不錯的選擇。大家在實(shí)際應(yīng)用中，不妨多思考不同配置組合在具體場景中的適用性。

電路基礎(chǔ)：板原理圖和引腳分配

原理圖展示

文檔中的圖6展示了HEDS - 9930EVB評估板的原理圖，這為我們了解評估板的電路結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)。通過原理圖，我們可以分析各個(gè)元件之間的連接關(guān)系和信號流向，對于深入理解評估板的工作原理非常有幫助。

引腳分配

文檔詳細(xì)列出了連接器1和連接器2的引腳分配情況。連接器1的引腳在頂部和底部有不同的標(biāo)簽，如SEL1、CAL1等。這些引腳的不同功能和狀態(tài)為我們進(jìn)行外部連接和信號傳輸提供了依據(jù)。同時(shí)，文檔還提到了連接器1的手指設(shè)計(jì)可以匹配特定的卡邊緣連接器，但如果能通過手動焊接實(shí)現(xiàn)必要連接，也可以不使用這些卡邊緣連接器。連接器2的引腳也有相應(yīng)的狀態(tài)說明，并且可以通過改變SEL1、SEL2、SEL3跳線位置來選擇不同的插值選項(xiàng)。在實(shí)際布線和連接時(shí)，大家一定要仔細(xì)對照引腳分配表，確保連接的正確性。

碼盤參考：碼盤圖紙

文檔給出了AEDR - 9940評估板匹配的碼盤樣本圖紙，包括多個(gè)不同光學(xué)半徑和CPR基數(shù)的碼盤。這些圖紙展示了不同CPR對應(yīng)的軌道和窗口寬度等信息。如果需要詳細(xì)的碼盤圖紙，可以向區(qū)域現(xiàn)場應(yīng)用工程師（FAE）索取。碼盤的設(shè)計(jì)和選擇對于編碼器的性能至關(guān)重要，大家可以根據(jù)自己的項(xiàng)目需求，參考這些圖紙來選擇合適的碼盤。

編程利器：HEDS - 9940PRGEVB編程USB - SPI套件

如果我們需要設(shè)置除選擇表中之外的插值值，可以通過SPI接口連接到AEDS - 9940編碼器專用集成電路（ASIC）。Broadcom提供了一個(gè)簡單的USB到SPI編程套件，以及基于PC的自定義程序，方便我們對所需的插值值進(jìn)行編程。圖9展示了該編程套件的外觀，圖10展示了其原理圖。這個(gè)編程套件為我們實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的插值設(shè)置提供了便利，大家可以利用它來滿足不同項(xiàng)目的特殊需求。

編程操作：AEDR - 9940網(wǎng)關(guān)編程GUI

軟件下載與安裝

要將所需的插值因子編程到編碼器ASIC中，需要使用HEDS - 9940PRGEVB套件和AEDR_9940_Gateway.exe軟件。具體步驟如下：首先從指定網(wǎng)址（https://broadcom.box.com/v/HEDS - 9940 - Programming - Software ）下載zip文件，將其保存到PC的本地驅(qū)動器，然后將AEDR - 9940_Release_Vxpx.zip解壓到選擇的本地文件夾。

軟件使用流程

1. 雙擊AEDR_9940_Gateway.exe運(yùn)行軟件，軟件應(yīng)能檢測到評估板，同時(shí)會檢測到琥珀色和綠色LED。
2. 如果出現(xiàn)錯誤信息，需要檢查評估板的連接并重新嘗試。
3. 點(diǎn)擊“Read”可以從AEDR - 9940編碼器ASIC讀取保存的設(shè)置。若讀取成功，會顯示保存的插值因子和索引寬度設(shè)置；若未連接或檢測到問題，程序會終止，可查看log.txt文件檢查失敗狀態(tài)；若存在通信故障，程序會退出，同樣可查看log.txt文件檢查錯誤信息。
4. 輸入所需的插值因子（1到1024）和索引寬度設(shè)置，點(diǎn)擊“Program”保存設(shè)置。若設(shè)置保存成功，會顯示“Program DUT OK!”信息。在使用這個(gè)編程GUI時(shí)，大家要嚴(yán)格按照步驟操作，遇到問題及時(shí)查看日志文件進(jìn)行排查。

校準(zhǔn)操作：使用AEDR - 9940網(wǎng)關(guān)SPI協(xié)議進(jìn)行校準(zhǔn)

校準(zhǔn)條件

在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要電機(jī)以最小的速度波動旋轉(zhuǎn)或進(jìn)行平穩(wěn)的線性運(yùn)動，這樣才能使索引信號自動調(diào)整以獲得良好的交叉。

校準(zhǔn)步驟

1. 讓電機(jī)以500 rpm的恒定速度旋轉(zhuǎn)，或者使線性平臺進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動（行程速度為50 mm/s）。
2. 點(diǎn)擊“Auto Calibration”開始校準(zhǔn)。
3. 校準(zhǔn)過程中，“Status”會顯示“Calibrating”。
4. 如果校準(zhǔn)成功完成，“Status”會顯示“Auto Cal Done”，否則顯示“Error”。校準(zhǔn)錯誤可能是由于空間位移過大或無法獲得索引信號交叉導(dǎo)致的。在實(shí)際校準(zhǔn)過程中，大家要確保電機(jī)或線性平臺的運(yùn)動符合要求，以提高校準(zhǔn)的成功率。

總之，Broadcom的HEDS - 9940PRGEVB評估板和編程套件功能豐富，為我們在編碼器相關(guān)的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作中提供了很多便利。希望大家通過本文的介紹，能更好地了解和使用這個(gè)套件，在實(shí)際項(xiàng)目中發(fā)揮出它的最大價(jià)值。大家在使用過程中有什么問題或心得，歡迎在評論區(qū)分享交流。