MCX314四轴联动步进电机驱动芯片应用笔记四轴联动步进电机驱动芯片应用笔记-速度、位置控制速度、位置控制
与插补与插补
MCX314是一个用于4轴运动控制的芯片,控制步进电机驱动器或者脉冲型的伺服电机驱动,带位置,速度和插
补功能。用于运动控制卡中。它的功能都是通过寄存器来控制的,包括命令寄存器,数据寄存器,状态寄存器
和配置寄存器。从大体上来看,整个芯片的框架包括了X,Y,Z,U四轴的控制模块,包括了直线,圆形,和位模式
插补三个模块,都由插补控制模块来控制,另外由中断信号的发生器,以及指令的处理模块来管理。
主要功能描述
MCX314是一个用于4轴运动控制的芯片,控制步进电机驱动器或者脉冲型的伺服电机驱动,带位置,速度和插补功能。
用于运动控制卡中。它的功能都是通过寄存器来控制的,包括命令寄存器,数据寄存器,状态寄存器和配置寄存器。
从大体上来看,整个芯片的框架包括了X,Y,Z,U四轴的控制模块,包括了直线,圆形,和位模式插补三个模块,都由插补控制
模块来控制,另外由中断信号的发生器,以及指令的处理模块来管理。
功能包括:
4轴控制:允许3轴联动,包括恒速,线性和S曲线驱动。 脉冲输出:单脉冲和双脉冲两种模式 恒速控制:就是不管切换其他
的插补,速度不变。 速度控制:生成1HZ~4MHZ的任何脉冲频率。 位置控制:理论上的一个位置值和一个实际采样回来的位
置值。 比较寄存器和复位:比较值输出,假如偏差太多,可选复位。 三大插补:直线插补,圆形插补,位模式插补。 连续插
补:相当于可以随意切换 单步插补:相当于输出一个脉冲 中断信号:有很多种中断,比如一次运动的开始和结束,比较寄存
器触发等。 由外部信号驱动:减轻CPU负担 输入输出信号:4个输入信号,8个输出信号,输入信号实现刹车用的。8个输出
位通用的输出点。 伺服电机反馈信号:输入连接管脚,包括伺服报警,到位信号等 实时监控:寄存器可以读出,实现监控 8
位和16位数据总线:连接CPU
MCX314的工作方式
与MCX314的通信,主要是通过8个可读和可写的寄存器来实现的,其中包括:
命令寄存器WR0:设定诸多命令,有写还必须先写入WR6和WR7以后才行。 模式寄存器有三个: WR1:中断时能,输入时
能,减速状态和比较结果寄存器设置。 WR2:设定限位开关输入,反馈类型以及伺服的反馈信号。 WR3:设定手动减速,单
独减速,S减速,外部操作模式和通用输出的设定。 输出寄存器:WR4,用于设置各轴的通用输出信号。 插补模式寄存器:
WR5 数据寄存器WR6和WR7:写入WR0之前,WR6存放低字,WR7存放高字。
可读的也包括8个:RR0~RR7
RR0:各轴驱动与错误状态 RR1:各轴的运动状态和限位状态 RR2:各轴出错误的原因 RR3:中断的来源 RR4和RR5:通用
输入寄存器 RR6和RR7:读取命令的高字和低字
芯片管脚定义
芯片管脚一共144个,看这样数量的引脚如何实现上面的功能。
CLK:输入时钟,内部默认位16M,可以修改 D0~D15:16位或者8位的数据总线。 A0~A3:有了数据总线,还得知道数据发
到那个寄存器 CSN:片选 WRN:写时置为低 RDN:读信号 RESETN:复位 EXPLSN:外部脉冲输入 H16L8:16位和8位选
择 TESTN:测试用 BUSYN:忙 INTN:中断发给MCU SCLK:系统时钟,为CLK的一半。 XYZU轴脉冲输出和方向输出
XYZU轴反馈信号输入,一共AB两组 各轴的运动状态,停止时为高,运行时为低 各轴都有通用用途的8位输出位,共32位 各
轴,接受伺服驱动器输入状态的反馈 各轴,伺服警告的反馈引脚 各轴,超量程,各轴将减速到停止 各轴,4个引脚,立即停
止的各轴,计数器的锁存 各轴外部驱动信号时能,正负信号 EMGN:紧急停止所有输出信号,为输入。 电源和地:13个地引
脚和7个VDD引脚。
功能和相关技术参数
脉冲输出的模式有两种,一种是定长输出,一种是连续输出,下面讲述
定长脉冲输出驱动
这个相当于一个梯形,当然需要知道一些重要的参数,范围R,加减速AD,驱动速度,初始适度,和输出脉冲数。
在驱动的时候,可以随时更换脉冲数,包括增减脉冲数。
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