MCX314运动控制芯片与数控系统设计PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 MCX314功能分析 1

1.2 MCX314工作方式分析 4

1.3 MCX314芯片管脚定义 5

第2章 MCX314功能和相关技术参数 10

2.1 脉冲输出命令 10

2.1.1 定长脉冲输出驱动 10

2.1.2 连续脉冲驱动输出 11

2.2.2 线性加／减速驱动 12

2.2.1 恒速驱动 12

2.2 速度曲线 12

2.2.3 S曲线方式加／减驱动 13

2.2.4 脉冲宽度和速度的精度 17

2.3 位置管理 18

2.3.1 逻辑位置计数器和实际位置计数器 19

2.3.2 比较寄存器和软件极限（softwarelimit） 19

2.4 插补 20

2.4.1 2轴或3轴的直线插补 20

2.4.2 圆弧插补 22

2.4.3 位模式插补 25

2.4.4 恒定线速度 30

2.4.5 连续插补 31

2.4.6 插补的加／减速控制 34

2.4.7 单步插补 36

2.5 中断 37

2.6 其他功能 39

2.6.1 由外部脉冲进行驱动 39

2.6.2 脉冲输出类型选择 40

2.6.3 输入脉冲的类型选择 40

2.6.6 紧急停止 41

2.6.7 状态输出 41

2.6.4 硬件限位信号 41

2.6.5 伺服电机驱动器接口 41

2.6.8 通用输出 42

第3章 MCX314芯片电气和机械特性 43

3.1 直流特性 43

3.2 交流特性 44

3.2.1 时钟信号 44

3.2.2 读／写周期 45

3.2.5 反馈输入脉冲 46

3.2.4 SCLK／同步输出信号 46

3.2.3 BUSYN信号 46

3.2.6 通用输入／输出信号 47

3.3 输入信号／输出信号的同步 48

3.3.1 通电重置 48

3.3.2 定长脉冲或连续驱动 48

3.3.3 插补 49

3.3.4 保持命令后开始驱动 49

3.3.5 急停（立即停止） 49

3.4 机械特性 50

3.3.6 减速停止 50

3.5 性能指标 51

3.5.1 插补功能 51

3.5.2 轴的共同说明 51

3.5.3 编码器输入脉冲 52

3.5.4 通用输出信号 52

第4章 MCX314控制寄存器 53

4.1 16位数据总线的寄存器地址映射 53

4.2 8位数据总线的寄存器地址映射 54

4.3 命令寄存器：WR0 56

4.4 模式寄存器1：WR1 56

4.5 模式寄存器2：WR2 57

4.6 模式寄存器3：WR3 59

4.7 输出寄存器：WR4 60

4.8 插补模式寄存器：WR5 60

4.9 数据寄存器：WR6/WR7 62

4.10 主状态寄存器：RR0 62

4.11 状态寄存器1：RR1 63

4.12 状态寄存器2：RR2 65

4.13 状态寄存器3：RR3 65

4.14 输入寄存器：RR4/RR5 66

4.15 数据寄存器：RR6/RR7 67

第5章 MCX314指令系统解释与分析 70

5.1 写数据命令 70

5.1.1 量程设定 70

5.1.2 S曲线加速度变化率设定 70

5.1.3 加速度设定 71

5.1.4 减速度设定 71

5.1.5 初始速度设定 72

5.1.6 驱动速度设定 72

5.1.7 输出脉冲数／插补结束点命令 72

5.1.1 0逻辑位置计数器设定 73

5.1.1 1实际位置计数器设定 73

5.1.9 圆心设定 73

5.1.8 手动减速点设定 73

5.1.1 2COMP＋寄存器设定 74

5.1.1 3COMP－寄存器设定 74

5.1.1 4加速度计数器进位设定 74

5.1.1 5NOP（用作轴切换） 74

5.2.3 读取当前驱动速度 75

5.2.2 读取实际位置计数器的值 75

5.2.1 读取逻辑位置计数器的值 75

5.2 读取数据命令 75

5.2.4 读取当前加／减速度 76

5.3 驱动命令 76

5.3.1 正方向定长脉冲驱动 76

5.3.2 负方向定长脉冲驱动 76

5.3.3 正方向连续驱动 77

5.3.4 负方向连续驱动 77

5.3.5 暂停 77

5.3.8 快速停止（即停） 78

5.4 插补命令 78

5.3.7 减速至停止 78

5.3.6 暂停禁止和开始运行／清除停止状态 78

5.4.1 2轴直线插补 79

5.4.2 3轴直线插补 79

5.4.3 顺时针圆弧插补 79

5.4.4 逆时针圆弧插补 79

5.4.5 2轴离散点（BP）插补 80

5.4.6 3轴离散点（BP）插补 80

5.4.7 启动BP寄存器 80

5.4.1 2允许减速模式 81

5.4.1 1单步插补 81

5.4.1 0清除BP数据 81

5.4.9 把数据从BP寄存器压入BP堆栈 81

5.4.8 禁止BP寄存器 81

5.4.1 3禁止减速模式 82

5.4.1 4清除插补中断 82

第6章 硬件接口设计例程 83

6.1 MCX314与PC—ISABUS的接口设计 83

6.1.1 ISA总线信号描述及其功能模块接口 84

6.1.2 输入／输出口基地址设置和读／写寄存器 85

6.1.3 输入／输出接口 88

6.1.4 PC-ISA中断设置 90

6.1.5 输入／输出信号的时序 90

6.2.1 PC-PCIBUS概述 93

6.2 MCX314与PC—PCIBUS的接口设计 93

6.2.2 基于PCI总线的接口电路设计与编程 95

6.3 MCX314与MCS51CPU的接口设计 101

6.4 MCX314与Z80CPU的接口设计 103

6.5 MCX314与68000CPU的接口设计 104

6.6 信号驱动接口 105

6.7 驱动脉冲输出类型与接口 105

6.7.1 输出脉冲定义（nP+P、nP+N、nP—P、nP—N） 105

6.7.2 伺服驱动器的通用输入（nINPOS、nALARM） 106

6.7.3 外部脉冲控制输入（nEXOP+、nEXOP—） 106

6.8.1 通用输出（nOUT7～nOUT4） 107

6.8 与限位开关或者传感器通用信号接口 107

6.8.2 超程限位开关输入（nLMT+、nLMT—） 108

6.8.3 减速停止／立即停止开关输入（nIN1、nIN2、nIN3） 108

6.8.4 急停输入（EMG） 108

6.9 编码器信号的接口 109

第7章 软件接口设计例程 110

7.1 C语言接口设计 110

7.1.1 初始化设置函数 110

7.1.2 加／减速规律设置函数 126

7.1.3 直线插补驱动函数 137

7.1.4 圆弧插补驱动函数 143

7.1.5 位插补驱动函数 146

7.1.6 反馈位置信号的输入函数 157

7.1.7 输入信号的输入函数 159

7.1.8 输出信号的驱动函数 160

7.1.9 中断信号驱动函数 163

7.2 MCS51CPU的汇编语言接口设计 164

7.2.1 功能实现方式 165

7.2.2 MCS51与MCX314接口函数例程 169

第8章 基于MCX314的数控系统设计 176

8.1 TR008数控系统的主要功能组织与结构 176

8.2 TR008数控系统硬件设计 178

8.3 TR008数控系统软件设计 179

8.3.1 软件基础 179

8.3.2 直线插补 179

8.3.3 圆弧插补 183

8.3.4 螺纹插补 185

8.3.5 位模式插补 186

8.3.6 输入／输出 188

8.3.7 其他功能 189

附录 190

附录1MCX314的MCS51平台仿真开发套件 190

附录2MCX314的PC平台仿真开发套件 191