【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于先进光电测试仪器领域，具体为一种基于国产复杂可编程逻辑阵列(cpld)器件ag256sl-100而开发的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，能够实现二维激光扫描振镜的数字驱动接口xy2-100协议。本专利技术可应用于激光二维扫描先进制造、装配定位、激光投影、激光打标、激光雕刻、视轴稳定、科学研究和国防等领域。
技术介绍
1、二维激光扫描振镜是由x轴和y轴两个方向各自的扫描电机，光学反射镜片，控制驱动器组成，计算机将扫描位置数据通过xy2-100协议的数字接口发送信号到控制驱动器，由该控制驱动器解析成控制电压，控制x轴和y轴方向两只装载反射镜片的电机按输入位置偏转，从而实现对输出激光的二维偏转，形成二维扫描平面。
2、计算机通过xy2-100数字接口协议将振镜偏转的位置控制数据输入到振镜控制系统，其协议的时序图如图1所示。该协议信号采用差分传输的方式进行，主要包含了时钟、同步、xy摆镜偏转位置数据等信号线。振镜x、y两轴的位置数据以2mhz时钟速率串行移入振镜驱动控制器，再由控制器驱动电机带动摆镜运动到响应的位置处。若要充分发挥振镜的控制精度和响应速度，严格按照xy2-100的控制时序产生控制信号和数据是关键所在。
3、该技术涉及现有技术中，大多数采用微控制器(如51单片机、stm32系列 arm、dsp)通过io端口模拟xy2-100接口时序，其振镜的工作时钟多采用微控制器的定时器来产生2mhz的时钟频率，需要根据数据状态反复操作io的电平变化，占用了大量的微控制器资源。另外，在复杂系统
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种基于ag256的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，其基于国产复杂可编程逻辑阵列(cpld)器件 ag256sl-100而开发，采用分时双通道16位并口数据输入，输出两通道串口数据，实现二维激光扫描振镜的数字驱动接口xy2-100协议，解决了数据输入同步、时序准确、全国产化等技术问题。
2、本专利技术的内容是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于ag256的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，包括时钟分频模块、数据分发模块以及双通道16位并口转串口模块；
4、时钟分频模块将频率为8mhz的外部晶振信号经过分频产生2mhz的工作频率后分别输送至数据分发模块以及双通道16位并口转串口模块，使数据分发模块以及双通道16位并口转串口模块均工作在2mhz的工作频率下；
5、数据分发模块与外部控制器信号连接，根据外部控制器的控制输入信号将外部控制器输出的16位并行数据分时生成x通道振镜位置数据及y通道振镜位置数据，并输送至双通道16位并口转串口模块；
6、双通道16位并口转串口模块将接收的x通道振镜位置数据和y通道振镜位置数据按xy2-100数字接口时序进行输出，同时输出2mhz的工作时钟和数据同步信号，驱动二维扫描振镜工作。
7、进一步地，所述数据分发模块包括数据写入单元、通道选择单元、16位并行外部数据总线、x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元；数据写入单元用于控制外部控制器进行16位并行数据输出；通道选择单元用于控制将外部控制器输出的16位并行数据对应写入x通道数据分发单元或y通道数据分发单元；x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元同时与外部控制器通过 16位并行外部数据总线连接，在通道选择单元的控制下通过16位并行外部数据总线获取外部控制器写入的16位并行数据；x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元分别用于生成x通道振镜位置数据及y通道振镜位置数据，并输送至双通道16位并口转串口模块。
8、进一步地，所述时钟分频模块对外部输入的8mhz晶振信号进行4分频处理：对输入时钟的每个时钟周期进行计数，当计数满2个时钟周期时，将信号翻转输出，生成2mhz的工作时钟。
9、进一步地，所述数据分发模块中，采用分时的方法，外部控制器通过数据写入单元执行两次数据写入命令，每次写入16位数据；并通过通道选择单元发送的x通道选择信号及y通道选择信号将两次写入的16位数据分别对应到x 通道数据分发单元及y通道数据分发单元。
10、进一步地，所述外部控制器的控制输入信号包括外部控制器的片选信号、写输入信号、x通道选择信号、y通道选择信号；由写输入信号、片选信号、x 通道选择信号、y通道选择信号产生x通道或y通道的数据允许输出使能，分别控制x通道数据分发单元和y通道数据分发单元将16位并行外部数据总线上的数据选择并行输出至x通道或y通道，实现分时数据分发。
11、本专利技术具有以下优点：
12、本专利技术整个控制逻辑基于全硬件系统实现，克服了其他以微控制器方式实现此功能而造成的数据延时和不稳定现象，能够快速、高效、准确的将控制数据输出给二维振镜扫描系统。
13、本专利技术基于全国产化可编程逻辑阵列实现标准xy2-100协议接口，完全自主知识产权，对技术的应用和可持续发展提供有力的技术支撑和保障。
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1.一种基于AG256的二维激光扫描振镜XY2-100驱动接口，其特征在于，包括时钟分频模块、数据分发模块以及双通道16位并口转串口模块；
2.如权利要求1所述的一种基于AG256的二维激光扫描振镜XY2-100驱动接口，其特征在于，所述数据分发模块包括数据写入单元、通道选择单元、16位并行外部数据总线、X通道数据分发单元以及Y通道数据分发单元；数据写入单元用于控制外部控制器进行16位并行数据输出；通道选择单元用于控制将外部控制器输出的16位并行数据对应写入X通道数据分发单元或Y通道数据分发单元；X通道数据分发单元以及Y通道数据分发单元同时与外部控制器通过16位并行外部数据总线连接，在通道选择单元的控制下通过16位并行外部数据总线获取外部控制器写入的16位并行数据；X通道数据分发单元以及Y通道数据分发单元分别用于生成X通道振镜位置数据及Y通道振镜位置数据，并输送至双通道16位并口转串口模块。
3.如权利要求1所述的一种基于AG256的二维激光扫描振镜XY2-100驱动接口，其特征在于，所述时钟分频模块对外部输入的8MHz晶振信号进行4分频处理：对输入时钟的
4.如权利要求1所述的一种基于AG256的二维激光扫描振镜XY2-100驱动接口，其特征在于，所述数据分发模块中，采用分时的方法，外部控制器通过数据写入单元执行两次数据写入命令，每次写入16位数据；并通过通道选择单元发送的X通道选择信号及Y通道选择信号将两次写入的16位数据分别对应到X通道数据分发单元及Y通道数据分发单元。
5.如权利要求1所述的一种基于AG256的二维激光扫描振镜XY2-100驱动接口，其特征在于，所述外部控制器的控制输入信号包括外部控制器的片选信号、写输入信号、X通道选择信号、Y通道选择信号；由写输入信号、片选信号、X通道选择信号、Y通道选择信号产生X通道或Y通道的数据允许输出使能，分别控制X通道数据分发单元和Y通道数据分发单元将16位并行外部数据总线上的数据选择并行输出至X通道或Y通道，实现分时数据分发。
...【技术特征摘要】
1.一种基于ag256的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，其特征在于，包括时钟分频模块、数据分发模块以及双通道16位并口转串口模块；
2.如权利要求1所述的一种基于ag256的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，其特征在于，所述数据分发模块包括数据写入单元、通道选择单元、16位并行外部数据总线、x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元；数据写入单元用于控制外部控制器进行16位并行数据输出；通道选择单元用于控制将外部控制器输出的16位并行数据对应写入x通道数据分发单元或y通道数据分发单元；x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元同时与外部控制器通过16位并行外部数据总线连接，在通道选择单元的控制下通过16位并行外部数据总线获取外部控制器写入的16位并行数据；x通道数据分发单元以及y通道数据分发单元分别用于生成x通道振镜位置数据及y通道振镜位置数据，并输送至双通道16位并口转串口模块。
3.如权利要求1所述的一种基于ag256的二维激光扫描振镜xy2-100驱动接口，其特征在于，...
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