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第四章 圆弧插补算法VHDL实现2010届毕业设计6月7日修改版
图
4.3 第一象限逆圆弧插补VHDL仿真
VHDL程序编写完成后，对其进行编译，将文件置顶后选择“Start Compilation”，编译无误后进行波形仿真，仿真前要先建立仿真波形。
1) 在File菜单中选择“New”选项，然后选择“Vector Waveform File”，弹出一个.vwf的文件，在“Name”下右击选择“Insert Node...”,再按“Node Finder”，找到需要的输入输出量后，选择向右箭头，单击“List”生成仿真窗口。
2) 从Edit菜单中选择“End Time”，设置欲仿真的时间长度。 3) 在编辑波形窗口，根据需要来编辑波形，对信号进行赋值。 4) 保存在相应文件夹后，点击“Start Simulation”仿真开始。
当g脉冲出现第一个上升沿时，程序初始化首先修改写入的坐标值，都取绝对值，对应到第一象限上来，计算插补总步数。当clk时钟信号上升沿来时，触发p3进程，将clk信号分频，引入变量pul来触发p2进程，判断插补是否结束，判断num是否等于总插补步数，如果不相等则进行插补运算，先修改偏差函数，输出插补脉冲，以此类推得出插补波形。
以图4.3为例，插补起点坐标（8，6），插补终点坐标（6，8），XS表示起点X轴坐标，YS表示起点Y轴坐标，XE表示终点X轴坐标，YE表示终点Y轴坐标，首先F=0，X方向进给一个脉冲，num加一，修正F，当下一个clk上升沿到来时F<0，Y方向进给一个脉冲，以此类推，圆弧插补总共插补了4步，结果符合理论的结果。
5.5 四象限圆弧插补
VHDL程序编写完成后，对其进行编译，将文件置顶后选择“Start
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第四章 圆弧插补算法VHDL实现2010届毕业设计6月7日修改版
Compilation”，编译无误后进行波形仿真，仿真前要先建立仿真波形。
1) 在File菜单中选择“New”选项，然后选择“Vector Waveform File”，弹出一个.vwf的文件，在“Name”下右击选择“Insert Node...”,再按“Node Finder”，找到需要的输入输出量后，选择向右箭头，单击“List”生成仿真窗口。
2) 从Edit菜单中选择“End Time”，设置欲仿真的时间长度。 3) 在编辑波形窗口，根据需要来编辑波形，对信号进行赋值。 4) 保存在相应文件夹后，点击“Start Simulation”仿真开始。
5.4
第一象限顺圆弧插补VHDL仿真
图第
第三象限逆圆弧插补VHDL仿真
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第五章总结与展望2010届毕业设计6月7日修改版
图
第三象限顺圆弧插补VHDL仿真
第五章总结与展望
本课题通过理解数控逐点比较圆弧插补的原理及实现方法，然后再通过硬件描述语言VHDL在FPGA上实现上述算法，完成仿真与测试。在FPGA平台上用逐点比较法来描述了圆弧的插补。在做此课题的过程中，对VHDL语言和数控的圆弧插补等知识有了进一步的了解和运用。但是刚开始时，却是对此了解不多。通过这次毕业设计，有了以往在上课中没有的锻炼机会，比如自己调研，有不懂的都要向老师和组长及时请教，这是大学里为数不多的。
逐点比较法具有鲜明的特点，但是缺点也是一目了然。别的同学因此用了数据采样法，在讨论的过程中发现了自身方法的优劣。
在仿真调试的过程中，软件仿真图中总是会出现毛刺现象，经过探究了解到这是由于赋值过程的延时，这反映了硬件系统的重要特性，说明硬件系统并不是立即发生的，它发生在一个进程结束时。由于在运行程序时存在延迟，造成在下一个时钟脉冲来时中间变量状态还保持原来的状态，所以造成了毛刺现象。为了解决这个问题，引入pul变量，clk时钟信号经过p3进程处理后时钟的频率缩小对原来的一半，再将pul应用到p2进程中来，进行插补运算。
在未处理前存在明显的毛刺，在芯片输出插补脉冲是会造成干扰，影响插补精度，
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第五章总结与展望2010届毕业设计6月7日修改版
分频处理能有效的解决这个问题。
综上所述，尽管还有许多不尽人意的地方，但是逐点比较圆弧插补算法任然取得了一些成果，而且整个的研究仍然在继续和进一步深入，相信随着科技的进一步发展，我们还会有更加完备的算法来解决数控中的各种进给问题。
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致谢2010届毕业设计6月7日修改版
致谢
本论文是在导师温利民老师的细心指导下完成的，至此论文完成之际，对温老师致以深深的感谢。温老师常识渊博、治学严谨，对研究一丝不苟、对学生高度负责的态度，深深地影响着我的学习和生活，将使我受益终生，这也使我的论文质量得到保证，同时使得我能够及时的完成此论文。
感谢温利民老师在整个毕业设计中给予的我莫大的支持。整个论文的写作过程中，温老师耐心地指导我，帮助我解决遇到的困难；在软件设计的过程中，温老师在经济上给予了很大的支持。
感谢我的父母在生活和经济上的关心和帮助，感谢朋友们多年来的关心和鼓励。 感谢国家自然科学基金（编号：60806043）、中国博士后科学基金 (编号：20090461278）和中央高校基本科研业务费专项基金 (编号：CHD2009JC025）对本课题和论文的大力支持，感谢专家教授们对本论文的评审。
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