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PCL6045B运动控制与数控应用
日本NPM公司电机运动控制芯片选型资料
PCL6045B运动控制USB评估套件
型号：USB_PCL6045B
配置：包括PCL6045B评估板、DC直流电源、评估测试系统光盘；主要用于PCL6045B运动控制芯片基本功能的学习和了解。
参考书：《PCL6045B运动控制与数控应用》
作者：叶佩青 张辉
清华大学出版社，2007年
日本NPM公司的四轴运动控制芯片PLC6045B最近会有另外两个版本上市，一个是PLC6046，是BGA封装。另外一个是PLC6045B的精华版，它保留了PLC6045B主要功能，价格要低很多。
内容简介
PCL6045B是一种通过总线接收命令并产生脉冲控制步进电机或伺服电机的大规模集成电路，其接口简单、编程方便、工作可靠，可广泛应用于数控机床、机器人等领域的运动控制，芯片由日本脉冲马达株式会社(NPM， Nippon Pulse Motor Co.,LTD)生产。
PCL6045B芯片具有优良的位置、轨迹插补和速度控制功能，可进行4轴的运动控制，实现任意2～4轴直线插补以及任意两轴圆弧插补，可用11种模式实现回原点运动；在运动过程中可实时改变速度和目标位置。芯片还提供一些引脚，用于对其工作状态进行监测、多种条件下中断信号输出，以及伺服驱动器所需要的控制接口，使得CPU通过简单的命令实现各种运动控制。
本书对PCL6045B运动控制芯片的结构、特点、控制原理进行了详细介绍，围绕在数控系统中的应用，详细介绍了PCL6045B的开发和实验仿真，解析了数控系统中常用功能的实现方法，如点动、定长、手轮、回机械、原点、插补、减振、校正等，给出了接口实验程序。研究开发的 USB_PCL6045B评估测试系统主要用于对运动控制芯片PCL6045B的功能和性能的测试、评估及其软硬件接口控制方法学习，可以在具有USB接口的计算机上运行。
本书内容全面实用，逻辑性强，通俗流畅，适于广大从事运动控制开发与应用的工程技术人员阅读，也可供大专院校的师生作教学参考书使用。
目录
第1章 概述
1.1 基本功能描述
1.2 内部结构和引脚定义
1.3 电气特性
1.4 PCL6045B与CPC的接口及其地址映射
1.4.1 与68000的接口电路及地址映射
1.4.2 与H8的接口电路及地址映射
1.4.3 与8086的接口电路及地址映射
1.4.4 与Z80的接口电路及地址映射
1.5 输入输出接口示例
1.6 接口基本操作
1.6.1 复位
1.6.2 输出脉冲控制
1.6.3 紧急停止
第2章 操作指令与控制指令
2.1 控制寄存器
2.1.1 选择运动控制轴和写入运动控制指令（cOMw、cOMB）
2.1.2 设置输出端口状态（OTPW、OTPB）
2.1.3 输入输出数据缓冲器（BUFW、BUFB）
2.1.4 读取主状态寄存器（MSTSW、MSTSB）
2.1.5 子状态和输入输出端口（SSTSW、SSTSB、IOPB）
2.1.6 写入运动控制指令
2.2 PCL6045B的COMB0指令集
2.2.1 启动指令
2.2.2 变速指令
2.2.3 停止指令
2.2.4 NOP（空）指令
2.2.5 控制器指令
2.2.6 通用输出端口控制指令
2.2.7 寄存器控制指令
第3章 寄存器
3.1 预置寄存器操作
3.1.1 预置寄存器写入和取消操作
3.1.2 比较器预置寄存器的写入和删除操作
3.2 寄存器详解
3.2.1 工作、预置寄存器
3.2.2 环境设定寄存器
3.2.3 计数寄存器
3.2.4 比较寄存器
3.2.5 锁存计数寄存器（只读）
3.2.6 查询、读取寄存器（只读）
3.2.7 其他寄存器
3.3 寄存器的接口与应用
3.3.1 应用中的地址映射
3.3.2 PcL6045B的地址码、指令码的宏定义
3.3.3 基本函数
3.3.4 设置速度模式函数
3.3.5 控制方法
第4章 机械调节的运动控制
4.1 指令控制的连续运动
4.2 指令控制的定长运动
4.2.1 相对定长运动
4.2.2 第一类绝对定长运动
4.2.3 第二类绝对定长运动
4.2.4 指令位置归零运动
4.2.5 机械位置归零运动
4.2.6 单脉冲运动
4.2.7 用作定时控制
4.3 手轮脉冲（PA／PB）控制的运动
4.3.1 手轮脉冲控制连续运动
4.3.2 手轮脉冲控制相对位置定长运动
4.3.3 手轮脉冲控制指令位置定长运动
4.3.4 手轮脉冲控制机械位置定长运动
4.3.5 手轮脉冲控制指令位置归零运动
4.3.6 手轮脉冲控制机械位置归零运动
4.3.7 手轮脉冲控制轨迹插补运动
4.4 外部开关控制的运动
……
第5章 回原点的运动控制
第6章 插补控制
第7章 速度模式
第8章 PCL6045B电机的控制接口
第9章 PCL6045B的闭环及补偿控制
第10章 PCL6045B基本功能的评估测试
附录A API函数的错误代码
附录B API函数接口
附录C NPM6045B开发板接口信号
参考文献
◆PCL-6045B，PCL6045单芯片可独立控制4轴交流或步进/伺服电机，2，3，4轴直线插补；
◆梯形和S形曲线运动，频率最高6.5MHz；
◆任意两轴圆弧插补；芯片内部执行；
◆多段直线和圆弧间连续插补运动；
◆具有独特的 FIFO （先入先出）缓冲功能，内含三个寄存器组，可使芯片内储存三段运动数据；
◆预置寄存器不但可存三点位置，而且可存每轴速度、加速度等数值；
◆自动间隙补偿功能可改善运动精度；
◆13种回零方式可满足各种要求；
◆可对多达四个编码器信号进行解码并记录位置偏差；
◆硬件比较器可在设定位置处产生触发和中断；
◆伺服控制时到位前减少振荡。
◆电气的特性
动作温度范围 -40℃~+70℃
动作电源电压 ±5V ±5% （消费电流 10mA max）、±3.3V ±5% （消费电流 10mA max）
输入时钟 19.6608MHz（标准）
◆封装：176针QFP
研华公司运用PCL6045B运动控制芯片开发的四轴运动控制卡PCI-8164
PCI-8164运动控制卡功能：
32位PCI总线，即插即用
脉冲输出速度最高可达到 6.55 MHz
可选择脉冲输出模式：OUT/DIR, CW/CCW
2~4轴线性插补
4轴中任意2轴圆弧插补
连续插补功能
在运动中改变位置或速度
13种归位模式
硬件位置比较以及带有自动装载FIFO的触发功能
高速位置锁存功能
可编程加速/减速时间
梯形与S曲线速度轮廓
28位递增/递减计数器用于附加编码器
多轴同步启动/停止
可编程中断条件
同一系统中最多支持12片卡
硬件偏移补偿
软件限位功能
可方便地与任意步进电机、AC或DC伺服电机相连接
所有数字量输入/输出信号均有2500Vrms隔离
手动脉冲输入接口
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