## R/C伺服电机
[[https://www.fpga4fun.com/RCServos.html|R/C Servos]]\\
\\

FPGA适用于控制R / C伺服电机。\\
\\
### 什么是遥控伺服器？
\\
R / C伺服（“遥控伺服电机”）由一个电机，一些电子设备和一组装在一个小盒子中的齿轮组成。单轴从伺服器出来。您可以通过向伺服器发送脉冲来精确控制轴的旋转角度。轴旋转角度限制为大约270度（它不能旋转一整圈，而只能旋转3/4圈）。\\

这是一个伺服器的图片（已被咬住，但已说明了我们的目的）。\\
{{ ::servo.jpg |}}
\\

有用的信息链接包括：
  * [[http://www.epanorama.net/documents/motor/rcservos.html|RC伺服控制]]
  * [[http://www-cdr.stanford.edu/dynamic/servo/|RC飞机伺服系统使用指南]]
  * [[http://www.cs.wisc.edu/~bolo/shipyard/servos101.html|遥控伺服器101]]
\\
R / C Servos用于：
  * 在遥控模型中（汽车，飞机...）。
  * 在机器人技术中。
\\

### 电气连接和PWM脉冲
伺服系统有3条线：
  * 黑色：地面。
  * 红色：电源（+ 5V）。
  * 白色：旋转控制（使用PWM）。
\\
白线上的PWM控制脉冲长度需要在1ms到2ms之间。\\
1.5ms的脉冲使轴在其旋转范围的中间旋转。\\
\\
即使不需要更改角度位置，也需要定期发送新脉冲（每10到20ms），否则伺服将停止尝试保持该脉冲。\\
\\

### 来自FPGA的PWM脉冲
让我们以8位分辨率（256步，从0到255）控制一个伺服器。这意味着我们需要产生一个1ms（0）到2ms（255）的脉冲，分辨率为1ms / 256 = 3.9µs。\\
\\
**分钟**
\\
使用25MHz时钟（周期为40ns），第一步是对时钟进行分频，以产生周期的“滴答声”，使其尽可能接近3.9µs。\\

<code verilog>
parameter ClkDiv = 98;    // 25000000/1000/256 = 97.56

reg [6:0] ClkCount;
reg ClkTick;
always @(posedge clk) ClkTick <= (ClkCount==ClkDiv-2);
always @(posedge clk) if(ClkTick) ClkCount <= 0; else ClkCount <= ClkCount + 1;
</code>

使用“ ClkTick”，我们实例化一个12位计数器，该计数器在每个滴答处递增。\\

<code verilog>
reg [11:0] PulseCount;
always @(posedge clk) if(ClkTick) PulseCount <= PulseCount + 1;
</code>

每个滴答持续3.9µs，因此256个滴答持续1ms，12位计数器“ PulseCount”每16ms翻转一次。正是我们需要定期产生新的脉冲。\\
\\
**产生PWM脉冲**
\\
当“ PulseCount”等于0时，我们开始每个脉冲。当“ PulseCount”\\
在256和511之间时，我们结束每个脉冲。这将在1ms和2ms之间产生脉冲。\\
\\
假设“ RCServo_position”是8位位置值（从0到255），我们在其前面连接一个“ 0001”以创建一个范围为256 ot 511的12位值。最后，我们将这12位与“ PulseCount”进行比较以产生脉冲。\\

<code verilog>
reg RCServo_pulse;
always @(posedge clk) RCServo_pulse = (PulseCount < {4'b0001, RCServo_position});
</code>

那就是所有人！完整的代码可以在[[https://www.fpga4fun.com/files/RCServo.zip|这里]]找到。\\
如您所见，控制R / C伺服器所需的硬件很少，因此FPGA可以同时控制多个。