01
课程导论与硬件基础
FPGA选型指南 · 编码器类型详解（增量式/绝对式）· 脉冲输出基本原理
导论硬件
02
开发环境搭建
Vivado安装与配置 · IP核管理 · Verilog/VHDL基础回顾
Vivado环境
03
脉冲输出模块设计（一）
PWM原理 · 计数器设计 · 占空比与频率控制
PWM计数器
04
脉冲输出模块设计（二）
多通道脉冲输出 · 相位差控制 · 死区时间插入
多通道死区
05
编码器信号采集基础
正交解码原理 · 边沿检测 · 4倍频技术
正交解码4倍频
06
编码器接口模块设计（一）
增量式编码器接口 · 方向判断 · 位置计数
增量式接口
07
编码器接口模块设计（二）
绝对式编码器接口（SSI/BiSS协议）· 数据帧解析
绝对式SSIBiSS
08
高速信号同步与滤波
亚稳态处理 · 同步器设计 · 数字滤波（去毛刺）
同步滤波
09
FIFO与数据缓存
异步FIFO设计 · 数据流控制 · 乒乓操作
FIFO缓存
10
AXI4-Lite接口实战
寄存器映射 · 控制状态寄存器设计 · CPU与FPGA交互
AXI4寄存器
11
脉冲输出与编码器回读联动
闭环控制基础 · 位置比较输出 · 电子齿轮
闭环电子齿轮
12
仿真验证策略
Testbench编写 · 波形分析 · 覆盖率检查
仿真Testbench
13
时序约束与分析
I/O约束 · 时钟约束 · 时序报告解读
时序约束
14
在线调试技巧
ILA/VIO使用 · 触发条件设置 · 数据捕获
ILAVIO调试
15
电机控制应用实例（一）
直流有刷电机控制 · PWM生成 · 速度环
直流电机速度环
16
电机控制应用实例（二）
步进电机驱动 · 细分控制 · 加减速曲线
步进电机细分
17
电机控制应用实例（三）
交流伺服电机控制 · 位置环 · 扭矩环
伺服位置环
18
多轴联动与插补算法
直线插补 · 圆弧插补 · T型/S型曲线
插补多轴
19
工业总线协议集成
EtherCAT从站实现 · PROFINET接口 · CANopen协议
EtherCATPROFINET
20
安全性与可靠性设计
看门狗定时器 · CRC校验 · 冗余设计
看门狗CRC
21
高级脉冲输出技术
PWM分辨率提升（dithering）· 高频脉冲生成 >10MHz
dithering高频
22
高级编码器接口技术
EnDat协议 · HIPERFACE协议 · 高精度位置解码
EnDatHIPERFACE
23
FPGA与上位机通信
UART/SPI/I2C接口设计 · 数据包协议定义
UARTSPII2C
24
实时操作系统（RTOS）集成
FreeRTOS在FPGA软核中的应用 · 任务调度
FreeRTOS软核
25
项目实战（一）
简易数控电源设计 · 恒压恒流控制 · 脉冲输出
数控电源实战
26
项目实战（二）
3D打印机主控板设计 · 步进电机驱动 · 限位开关
3D打印主控
27
项目实战（三）
机器人关节伺服驱动器 · 双编码器反馈 · 力矩控制
机器人伺服
28
性能优化与资源评估
LUT/FF/DSP/BRAM使用优化 · 时序收敛技巧
资源优化时序
29
调试与故障排查
常见问题汇总 · 逻辑分析仪使用 · 现场故障复现
调试故障
30
课程总结与未来展望
FPGA在运动控制中的趋势 · AI与FPGA结合 · 学习路径建议
总结趋势