MCX314As 四軸運動控制IC

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MCX314As是一個多軸運動控制 IC,可連接四軸的步進馬達或伺服馬達,同時可以控制每一軸的速度,位置,以及多軸的直線,圓弧補間,因為由IC直接控制;所以於驅動馬達中完全不佔用CPU時間。
驅動命令
主要分為定量驅動和連續驅動,定量驅動是將指定的脈波數以加減速或等速輸出,連續驅動是在停止要求的中斷信號輸入前,連續輸出驅動脈波。

驅動速度控制
驅動脈波輸出速度可從1PPS~4MPPS的平滑梯形驅動,且輸出速度在1~8KPPS的範圍內其精度是±0.1%以下。
另外脈波輸出驅動當中,其速度亦可自由改變,或以一定的加減速使驅動速度上昇/下降。

位置管理
具內部理論脈波輸出、及外部實際回授脈波技數的2個24位元位置計數器,可以在-8,388,608~+8,388,608的脈波範圍內作位置管理。而且理論位置計數器,與實際位置計數器的偏差量亦可隨時透過暫存器讀取。

比較暫存器和軟體極限
內部三個比較暫存器,可讀取理論,或實際位置計數器,與比較暫存器間大小關係狀態。而且於大小關係改變時亦可要求產生一中斷信號。另其中兩個比較暫存器可作為±方向的軟體極限功能。

中斷
加減速驅動中等速度開始,或等速度結束,每一動作驅動結束、或位置計數器和比較暫存器的大小關係發生變化時均可要求中斷。
控制軸 4 軸
資料匯流排長度可選擇 16 / 8位元
2軸 / 3軸直線補間
  • 補間範圍 : 各軸 -8,388,608 ~+8,388,607
  • 補間速度 : 1 ~ 4MPPS
  • 補間精度 : ±0.5LSB以下(在全補間範圍內)
圓弧補間
  • 補間範圍 : 各軸 -8,388,608 ~ +8,388,607
  • 補間速度 : 1 ~ 4MPPS
  • 補間精度 : ± 1 LSB以下(在全補間範圍內)
2軸/3軸位元模式補間 補間速度 : 1 ~ 4MPPS (但依CPU資料寫入時間而定)
其他的補間相關機能
  • 可選擇任意軸
  • 線速一定
  • 連續補間
  • 單步補間送出(指令/外部訊號)
驅動輸出脈波(CLK= 16MHz時)
  • 輸出速度範圍 : 1 ~ 4MPPS
  • 輸出速度精度 : ±0.1% 以下(相對於設定值)
  • 速度倍率 : 1 ~ 500
  • S形用加加速度 : 954~ 31.25×109 PPS/SEC2
    (加減速度之增減率)
  • 加/減速度 : 125~500×106 PPS/SEC
  • 初速度 : 1~4×106 PPS
  • 驅動速度 : 1~4×106 PPS
  • 輸出脈波數 0~ 268,435,455(定量驅動)
  • 速度曲線 等速/線性加減速/拋物線S形 加減速驅動
  • 定量驅動之減速模式 自動減速/手動減速
  • 可變更驅動中的輸出脈波數、驅動速度
  • 可選擇獨立2脈波 / 1脈波方向方式。
  • 可選擇脈波之理論位準。
編碼器輸入脈波
  • 可選擇2相脈波/正反脈波輸入。
  • 可選擇2相脈波1﹐2﹐4遞倍。
位置計數器
  • 理論位置計數器(輸出脈波用)
    計數範圍 : -2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
  • 實際位置計數器(輸入脈波用)
    計數範圍 : -2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
隨時多可讀寫。
比較暫存器
  • COMP+ 暫存器
    位置比較範圍 : -2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
  • COMP- 暫存器
    位置比較範圍 : -2,147,483,648 ~ +2,147,483,647
  • 將與位置計數器之大小予以狀態輸出及訊號輸出。
  • 可作為軟體極限來運作。
中斷機能(補間除外) 中斷要素
  • 輸出了一個驅動脈波時
  • 位置計數器≧COMP-變化時
  • 位置計數器<COMP-變化時
  • 位置計數器<COMP+變化時
  • 位置計數器≧COMP+變化時
  • 加減速驅動中之等速開始時
  • 等速結束時,驅動結束時上述各要素均可選擇有效/無效。
利用外部訊號操作驅動 可利用EXPP、EXPM訊號操作正/負方向之定量/連續驅動
外部減速停止/立即停止訊號 IN 0 ~ 3 各軸各4點。 可選擇各輸入之有效/無效、理論位準,亦可使用於汎用輸入訊號。
伺服馬達驅動器用輸入訊號
  • ALARM(異常)
  • INPOS(位置決定完畢)
可選擇輸入訊號之有效/無效、理論位準。
汎用輸出訊號 OUT 0 ~ 7 各軸各8點(其中4 點與驅動狀態輸出訊號端子共用)
驅動狀態訊號輸出
  • DRIVE(驅動脈波輸出中)
  • ASND(加速中)
  • DSND(減速中)
  • CMPP(位置≧COMP+)
  • CMPM(位置<COMP-)。
驅動狀態亦可由狀態暫存器讀取。
超出極限訊號輸入 正方向、負方向各1點。
可選擇理論位準、立即停止或減速停止。
緊急停止訊號輸入 全軸EMGN共用1點。以Low位準將全軸之驅動脈波予以立即停止。
電氣特性
  • 驅動溫度範圍 : 0 ~ +85℃
  • 驅動電源電壓 ±5V±5%(消費電流 112mAmax )
  • 輸出入訊號位準可連接 CMOS、TTL
  • 輸入時鐘脈波 16.000 MHz(標準)
封裝 144 pin塑膠LQFP, pitch =0.5mm,無鉛
外形尺寸:22×22×1.6 mm