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1、驱动与传动中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2007年第23卷第5-1期文章编号:1008-0570(2007)05-1-0144-03基于ARM和MCX314的运动控制模块的设计ADesignofMotionControlModuleBasedonARMandMCX314MotionChip(中国地质大学)王典洪黄小辉李东明孙蒙WANGDIANHONGHUANGXIAOHUILIDONGMINGSUNMENG摘要:本文设计了一种基于运动控制芯片MCX314的运动控制模块,并开发了一套NC代码解释程序。通过嵌入式微处理器EB44B0对运动控制芯片MC
2、X314的寄存器和速度参数进行配置,实现对电机的精确控制。通过解释程序使得上位机能够通过标准计算机接口对模块进行NC代码编程。系统具备很高的通用性、灵活性。关键词:嵌入式;标准接口;NC代码;运动控制中图分类号:TP21/27文献标识码:BAbstract:ThispaperpresentsadesignofmotioncontrolmodulebasedonMCX314motionchip,andthedesignofprogramstoex-plaintheNCcode.Theregisterandthevelocityparameterweresetb
3、yembeddedmicroprocessorchipEB44B0;theelectromotorcouldbecontrolledpreciselyaftercorrectconfiguration.Withtheexplanationprogram,themotioncontrolmodulecouldbesetbythe技uppercomputerthroughthestandardcomputerinterfacewithNCcode.Experimentsshowthatthissystemiseffective,universalandflexi
4、ble.术Keywords:embedded;Standardinterfaces;NCcode;motioncontrol创多种IO端口,可以方便的与PC机及其他外围系统进行通讯。1引言运动控制芯片MCX314是日本NOVA公司生产的可编程四轴新运动控制器是利用高性能微处理器(如DSP)及大规模可编驱动运动控制芯片,它以脉冲形式输出,可实现对步进电机和程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制,具体就是将实现运伺服电机高速、精确的位置控制插补控制、速度控制等。它通过动控制的底层软件和硬件集成在一起,使其具有伺服电机控制总线与EB44B0连接,接收其发送的控制指令
5、来实现不同的与所需的各种速度、位置控制功能,这些功能通过计算机方便地动控制功能。图1所示为整个硬件系统结构。调用。在传统的机电装置中,实现运动控制的功能需要针对具体的装置设计专用的硬件和软件,通用性不强。作为开发者而言,需要花大量时间研制底层的电机控制电路和软件,开发效率低。实现通用性,开放性已成为数控系统发展的必然趋。“PC+运动控制器+伺服电机”的开放式结构是机电产品的发展方向,在这种结构中,计算机(PC)的主要功能是根据具体装置的运动控制类型,优化指令形式,属于上层控制,其软件是通用的。而伺服电机是主要的执行部件,具体完成运动控制。运动图1运动控制器的
6、硬件结构控制器就是根据上层计算机给出的指令,结合具体的伺服系统2.2运动控制器的软件控制部分类型,将其指令转化为伺服电机的运动。本文提出的是一种通过MCX314特点及控制方法嵌入式微处理器和运动控制芯片构成的相对完整的控制器设MCX314四轴运动控制芯片是基于DSP的运动控制专用计,通过多种常用的通用型计算机接口实现与上位机之间的通芯片,接口简单、编程方便,在数控机床、雕刻机、工业机器人等信,具备很大的灵活性,对上位机的要求和限制也大大降低。领域得到广泛应用,并正在向新的应用领域拓展。MCX314芯片2运动控制器的系统设计能与8位或16位数据总线接口,通过命
7、令、数据和状态等寄存器实现4轴3联动的位置、速度、加速度等的运动控制和实时运动控制器包括硬件部分和软件控制部分的设计。监控,实现直线、圆弧、位元3种模式的轨迹插补,输出脉冲频2.1运动控制器的硬件设计率达4MHz。每轴都有伺服反馈输入端、4个输入点和8个输出该运动控制器硬件上主要由嵌入式微处理器EB44B0、4轴点,能独立地设置为恒速、线性或S曲线加/减速控制方式,并有运动控制芯片MCX314、存储芯片以及接口芯片构成。EB44B02个32位的逻辑、实际位置计数器和状态比较寄存器,实现位是韩国SAMSUNG公司生产的一款ARM7内核的微处理器,它置的闭环控制
8、。它包括功能相同的X、Y、Z、U轴的控制部分和本身集
