01
运动控制概述
什么是运动控制 · 系统组成 · FPGA优势 · 课程目标与路径
基础概念
02
FPGA基础与选型
工作原理 · 厂商对比 · 选型要点 · 开发板介绍
器件选型
03
开发环境搭建
Vivado/Quartus · ModelSim · Git · 第一个LED工程
工具实战
04
Verilog基础语法 (上)
模块结构 · wire/reg · 运算符 · assign · always
语法组合逻辑
05
Verilog基础语法 (下)
组合/时序逻辑 · 状态机 · 参数化 · Testbench
时序仿真
06
运动控制核心概念
位置·速度·加速度 · PID · 编码器 · Pulse/Dir
控制理论
07
编码器接口设计
增量式编码器 · QEI模块 · Z信号 · 仿真验证
接口正交解码
08
PWM生成模块
PWM原理 · 分频器 · 占空比 · 死区 · 多路输出
PWM电机
09
脉冲指令生成
梯形/S形加减速 · 脉冲计数器 · 频率精度
运动算法
10
PID控制器实现
位置/速度环 · 积分限幅 · 微分滤波 · Verilog
控制Verilog
11
SPI通信接口
SPI协议 · Master/Slave · 寄存器读写 · 多从机
通信外设
12
UART通信接口
UART协议 · 波特率 · 收发模块 · 环形缓冲
串口调试
13
I2C通信接口
I2C协议 · 起始/停止 · 应答 · EEPROM实例
I2C存储
14
EtherCAT基础
工业以太网 · EtherCAT协议 · FPGA从站 · ESC
工业实时
15
高速数据接口 (LVDS/DDR)
LVDS原理 · DDR时序 · 数据对齐 · 眼图
高速信号
16
电源系统设计
需求分析 · LDO/DCDC · 电源树 · 上电时序
电源硬件
17
时钟系统设计
晶振选型 · PLL · 时钟树 · 抖动 · 全局时钟
时钟时序
18
模拟信号处理
ADC/DAC · 差分信号 · 滤波 · 隔离技术
模拟混合
19
原理图设计 (上)
OrCAD/Allegro · 元件库 · 符号绘制 · 电气规则
EDA入门
20
原理图设计 (下)
FPGA最小系统 · 电源模块 · 接口 · DRC
实战原理图
21
PCB布局设计
叠层 · 布局原则 · 电源布局 · 高速信号布局
PCB布局
22
PCB布线设计
差分对 · 等长 · 阻抗控制 · 电源/地平面
布线信号
23
信号完整性分析
反射·串扰·过冲·振铃 · 仿真 · 端接
SI仿真
24
电源完整性分析
目标阻抗 · 去耦电容 · PDN仿真 · 纹波抑制
PI电源
25
热设计
功耗估算 · 散热方案 · 热仿真 · 风扇控制
热可靠性
26
EMC/EMI设计
电磁兼容 · 屏蔽 · 滤波 · 布局影响 · 认证
EMC合规
27
板卡调试与测试
上电检查 · 时钟/电源测试 · 接口/功能/老化
测试验证
28
固件开发与集成
FPGA固件架构 · 软核处理器 · 任务调度 · 上位机
固件RISC-V
29
项目实战：三轴运动控制板卡
需求·方案·原理图/PCB·调试·性能测试
实战三轴
30
课程总结与进阶
FAQ · 设计规范 · AI+运动控制 · 学习资源
总结趋势