步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行机构。控制步进电机的输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的接通顺序,可以得到各种需要的运行特性。由于步进电机具有步距值不受诸如电压和温度变化的影响、误差不长期积累以及控制性能好等优点, 所以在仪器仪表、机器人、数控机床、纺织、轻工、石油、邮电、冶金和化工等行业得到了越来越广泛的应用。本文讨论一种基于FPGA设计的步进电机控制系统，利用FPGA的I／O端口多，可以自由编程支配、定义其功能的特点。不仅实现简单方便，而且容易仿真。且鉴于FPGA芯片和Verilog HDL语言的特点,系统具有良好的扩展性和通用性。


步进电机控制系统方案
基于 FPGA 设计的步进电机控制系统方案的框图[1]如下，它主要由脉冲发生器、分频器模块、电机控制模块、译码显示模块和电机驱动模块和数码显示6 个模块组成。当系统工作时，脉冲发生器提供时钟的输入信号，通过分频器模块对脉冲信号进行分频，分别为电机控制模块和译码显示模块提供时钟信号。电机控制模块输出控制步进电机的脉冲信号,通过电机驱动模块进行脉冲分配和功率放大后直接驱动步进电机。同时电机控制模块输出电机的运行数据到译码显示模块,进行译码后动态显示于数码管,在数码管上可以实时观测电机运行状态。图中虚线框起来的部分包括分频器模块、译码显示模块、电机控制模块都是通过FPGA进行实现，其余部分为外部设备。