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基于FPGA的NURBS曲线插补设计与实现的任务书
任务书
一、任务背景
NURBS（Non-UniformRationalB-Spline）是一类重要的曲线表示方法，被广泛应用于计算机图形学、机器人学、航空航天、汽车设计等领域。在机床控制系统中，通过采用NURBS曲线插补技术，可以实现更加高效、精确、灵活的数控加工过程。
现有的NURBS曲线插补系统多为基于软件实现的，计算效率比较低，并不能满足实时性要求。为了提高曲线插补系统的实时性和稳定性，需要采用高性能的硬件实现方式。而FPGA（FieldProgrammableGateArray）作为一种可编程逻辑器件，具有可重构、高性能、低功耗等优点，被广泛应用于嵌入式系统、数字信号处理等领域。
因此，本项目旨在基于FPGA实现NURBS曲线插补系统，以提高数控加工过程的效率和精度。
二、任务目标
本项目的主要目标为设计并实现一种基于FPGA的NURBS曲线插补系统，满足以下要求：
1.能够支持二维和三维的NURBS曲线插补。
2.能够实现对曲线的控制点、插值节点、权值等参数的输入和修改。
3.能够进行实时的曲线插补计算，输出插补点和控制指令。
4.具有良好的稳定性、实时性和精确性，能够满足数控加工的要求。
三、任务内容及重点
1.系统设计方案的制定：根据任务目标，确定系统的硬件和软件架构，制定系统设计方案。
2.曲线插补算法的实现：选定合适的曲线插补算法，实现NURBS曲线的插补计算及控制指令的输出。
3.参数输入和修改功能的实现：设计合适的参数输入和修改接口，支持控制点、插值节点、权值等参数的输入和修改，以实现不同曲线的插补计算。
4.实时性、稳定性、精确性的测试和优化：对设计的系统进行性能测试和分析，通过调整参数或算法优化，以提高实时性、稳定性和精确性。
四、进度安排
第1-2周：系统设计方案的制定，选定曲线插补算法。
第3-4周：实现参数输入和修改功能。
第5-6周：实现曲线插补计算及控制指令的输出。
第7-8周：系统测试和优化。
第9-10周：撰写项目报告和进行展示。
五、预期成果
1.能够实现二维和三维的NURBS曲线插补计算。
2.具有良好的实时性、稳定性和精确性。
3.能够支持参数输入和修改功能。
4.提供详细的项目报告，包括系统设计方案、程序实现、性能测试和分析等。
六、参考文献
[1]徐烽,邓家翥.基于FPGA的NURBS曲线插补算法实现[J].计算机数字制造,2014(8):40-43.
[2]张卫国,祁海鹏.基于FPGA的NURBS曲线插补实现与研究[J].现代制造技术与装备,2015,7(7):61-63+87.
[3]王光明,刘军.基于FPGA的NURBS曲线插补算法设计[J].控制工程,2016,23(3):290-293.
[4]张勇,李英博.基于FPGA的NURBS曲线控制技术研究与实现[J].计算机辅助设计与图形学学报,2016,28(2):201-207.
[5]郭岩,王明明.基于FPGA的NURBS曲线插补控制系统设计及实现[J].计算机工程与设计,2017,38(8):1875-1879.