Контролер для 3-х двигателей. Опции

[Jenya7]

Мне нужно сделать драйвер для 3-х двигателей. Двигатели обычные DC Motors 24V. Двигатели имеют энкодеры для отслеживания позиции.
Хотелось чтоб энкодеры были апаратные. Обычно это делается на таймерах.
Вот задумался какой контроллер выбрать. PWM+Encoders требуют таймера. К тому же на мои нужды нужно еще 3 таймера.
У ST вроде нет контролеров заточенных под motion. У TI есть но что то не хочется связываться с TI. К тому же 3 двигателя. Есть контроллеры под такую задачу?
Основная проблема - аппаратно обработать 3 энкодера. На атмеловских AVRках я пользовался внешними интераптами но это, как мне кажется, не очень хороший способ.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Maverick]

Мне нужно сделать драйвер для 3-х двигателей. Двигатели обычные DC Motors 24V. Двигатели имеют энкодеры для отслеживания позиции.
Хотелось чтоб энкодеры были апаратные. Обычно это делается на таймерах.
Вот задумался какой контроллер выбрать. PWM+Encoders требуют таймера. К тому же на мои нужды нужно еще 3 таймера.
У ST вроде нет контролеров заточенных под motion. У TI есть но что то не хочется связываться с TI. К тому же 3 двигателя. Есть контроллеры под такую задачу?
Основная проблема - аппаратно обработать 3 энкодера. На атмеловских AVRках я пользовался внешними интераптами но это, как мне кажется, не очень хороший способ.

так не проще сделать это на плис
программируемый PWM

Код

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;

entity pwm_prog is
generic(
  N                     : integer := 8);      -- number of bit of PWM counter
port (
  i_clk                       : in  std_logic;
  i_rstb                      : in  std_logic;
  i_sync_reset                : in  std_logic;
  i_pwm_module                : in  std_logic_vector(N-1 downto 0);  -- PWM Freq  = clock freq/ (i_pwm_module+1); max value = 2^N-1
  i_pwm_width                 : in  std_logic_vector(N-1 downto 0);  -- PWM width = (others=>0)=> OFF; i_pwm_module => MAX ON
  o_pwm                       : out std_logic);
end pwm_prog;

architecture rtl of pwm_prog is

signal r_max_count                           : unsigned(N-1 downto 0);
signal r_pwm_counter                         : unsigned(N-1 downto 0);
signal r_pwm_width                           : unsigned(N-1 downto 0);
signal w_tc_pwm_counter                      : std_logic;


begin

w_tc_pwm_counter  <= '0' when(r_pwm_counter<r_max_count) else '1';  -- use to strobe new word
--------------------------------------------------------------------

p_state_out : process(i_clk,i_rstb)
begin
  if(i_rstb='0') then
    r_max_count     <= (others=>'0');
    r_pwm_width     <= (others=>'0');
    r_pwm_counter   <= (others=>'0');
    o_pwm           <= '0';
  elsif(rising_edge(i_clk)) then
    r_max_count     <= unsigned(i_pwm_module);
    if(i_sync_reset='1') then
      r_pwm_width     <= unsigned(i_pwm_width);
      r_pwm_counter   <= to_unsigned(0,N);
      o_pwm           <= '0';
    else
      if(r_pwm_counter=0) and (r_pwm_width/=r_max_count) then
        o_pwm           <= '0';
      elsif(r_pwm_counter<=r_pwm_width) then
        o_pwm           <= '1';
      else
        o_pwm           <= '0';
      end if;
      
      if(w_tc_pwm_counter='1') then
        r_pwm_width      <= unsigned(i_pwm_width);
      end if;
      
      if(r_pwm_counter=r_max_count) then
        r_pwm_counter   <= to_unsigned(0,N);
      else
        r_pwm_counter   <= r_pwm_counter + 1;
      end if;
    end if;
  end if;
end process p_state_out;

end rtl;

квадратурный декодер например (по ссылке можно купить для "тренировки") (реализация учитывает направление вращения):

Код

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.NUMERIC_STD.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity QuadratureDecoder is
    Port ( QuadA : in  STD_LOGIC;
           QuadB : in  STD_LOGIC;
           Clk : in  STD_LOGIC;
           Position : out  STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0));
end QuadratureDecoder;

architecture Behavioral of QuadratureDecoder is

signal QuadA_Delayed: unsigned(2 downto 0) := "000";
signal QuadB_Delayed: unsigned(2 downto 0) := "000";

signal Count_Enable: STD_LOGIC;
signal Count_Direction: STD_LOGIC;

signal Count: unsigned(7 downto 0) := "00000000";

begin

process (Clk)
begin
    if Clk='1' and Clk'event then
        QuadA_Delayed <= (QuadA_Delayed(1), QuadA_Delayed(0), QuadA);
        QuadB_Delayed <= (QuadB_Delayed(1), QuadB_Delayed(0), QuadB);
        if Count_Enable='1' then
            if Count_Direction='1' then
                Count <= Count + 1;
                Position <= conv_std_logic_vector(Count, 8);
            else
                Count <= Count - 1;
                Position <= conv_std_logic_vector(Count, 8);
            end if;
        end if;
    end if;
end process;

Count_Enable <= QuadA_Delayed(1) xor QuadA_Delayed(2) xor QuadB_Delayed(1)
                xor QuadB_Delayed(2);
Count_Direction <= QuadA_Delayed(1) xor QuadB_Delayed(2);

end Behavioral;

или энкодер в плис это обычный счетчик импульсов...

Далее добавляем двупортовую память в которую будем писать данные для выполнения и конфигурирования PWM
В первый порт пишем принятые данные по UART (вы писали), я предлагаю SPI (не требуется синхронизации приемника и передатчика)
С второго порта читаем данные и выдаем на PWM - результат контролируем с помощью квадратурного декодера (в реализации обычный компаратор)
Вместо двупортовой памяти можно взять двуклоковое фифо

Как в плис сделать из одного модуля три думаю догадаетесь
Если хотите внешний MCU то предлагаю сделать соединение с ПЛИС с помощью external memory interfacе, т.е чтобы MCU видело ПЛИС как свою память ОЗУ + пару пинов для организации обмена прерываниями(окончанием работы(выполнения команды и др)) тогда в ПЛИС делаете двойной буфер и будет отличное решение Возможно не понадобится делать протокол обмена (парсер как Вы это назвали)
Как то так...