專利名稱：可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種集成電路，特別是一種組合式的可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路，主要是根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的動(dòng)作位置制作一組合型的模組，以提高系統(tǒng)的可靠性。
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，使自動(dòng)控制系統(tǒng)所需求的特殊運(yùn)用集成電路(ASIC)，陸續(xù)被開發(fā)出來，其中的主控制集成電路，如微控制器，多工處理器或內(nèi)嵌式微處理器等技術(shù)開發(fā)成熟，使得特殊應(yīng)用的單片集成電路能被廣泛地使用。
然而，由于目前自動(dòng)化系統(tǒng)的位置控制方式，必須藉由不同的控制電路分別進(jìn)行控制，無法同時(shí)藉由單一控制電路系統(tǒng)進(jìn)行控制。而對于使用多組編碼器或是手搖輪的相關(guān)控制時(shí)，往往無法將不同控制標(biāo)的加以連接，這樣，不僅增加電路成本，并且降低了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。另一方面，若有電路故障時(shí)，將會(huì)大大增加維修費(fèi)用，有待加以改進(jìn)。
本發(fā)明的主要目的在于提供一能夠同時(shí)控制多組不同伺服電動(dòng)機(jī)及多組輸出入接點(diǎn)的可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路。
本發(fā)明的次要目的在于提供一可靠性強(qiáng)的組合式可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路，能夠同時(shí)控制多組編碼器與手輪機(jī)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下措施本發(fā)明主要包括有數(shù)組數(shù)字差動(dòng)分析器，配合其脈波輸出電路，可將位置命令轉(zhuǎn)換為脈波形式，以及包括有數(shù)組伺服電動(dòng)機(jī)位置回路控制電路，同時(shí)配合有數(shù)個(gè)電動(dòng)機(jī)編碼器的計(jì)數(shù)器，藉以針對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或運(yùn)動(dòng)位置做精確控制，將整個(gè)位置控制功能組合于單片集成電路中。亦即本發(fā)明是以位置控制的單一集成電路為核心，更可以進(jìn)一步擴(kuò)展組合運(yùn)動(dòng)位置控制于一個(gè)模組之中。
本發(fā)明采取如下具體結(jié)構(gòu)本發(fā)明的可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路，包括至少二個(gè)模擬/數(shù)字界面電路，用以控制模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路與接收模擬輸入訊號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào)；至少二個(gè)數(shù)字/模擬界面電路，將來自系統(tǒng)的數(shù)字輸出指令轉(zhuǎn)換為數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路的輸入訊號(hào)；其特征在于還包括至少二個(gè)數(shù)字差動(dòng)分析器，接收來自一總線的位置命令，將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)；至少二個(gè)編碼器的計(jì)數(shù)器，用以連接外部伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)中所設(shè)置的編碼器，記錄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，并將編碼器訊號(hào)所計(jì)數(shù)的結(jié)果，傳送至總線；至少二個(gè)位置控制回路，用以接受來自編碼器的計(jì)數(shù)器的回路脈沖，以及接受來自于數(shù)字差動(dòng)分析器的指令脈沖，經(jīng)由增益調(diào)整后輸出至數(shù)字/模擬界面電路。
其中，所述模擬/數(shù)字界面電路經(jīng)一總線連接至一電腦系統(tǒng)。
其中，所述數(shù)字差動(dòng)分析器，連接有一控制電路，控制電路包括一控制器，用以控制數(shù)字差動(dòng)分析器的控制流程；一數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器，連接控制器，用以計(jì)數(shù)數(shù)字差動(dòng)分析器的運(yùn)算次數(shù)；一數(shù)字差動(dòng)分析時(shí)脈分頻器，與數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器連接，提供分頻后的時(shí)脈信號(hào)，并傳送給數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器。
其中，所述數(shù)字差動(dòng)分析器還包括一先進(jìn)先出堆疊器，包括至少二組數(shù)字元的先進(jìn)先出堆疊器，用以儲(chǔ)存運(yùn)動(dòng)指令；
一數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路，將所述運(yùn)動(dòng)命令，作均勻脈波輸出；一脈波輸出波形修整器，與數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路連接，將所欲輸出的波形作進(jìn)一步修整，使脈波輸出形式為使用者所需的格式。
其中，所述編碼器的計(jì)數(shù)器包括至少二個(gè)濾波器，連接電動(dòng)機(jī)的編碼器；一輸入解碼器，連接濾波器，用以對輸入訊號(hào)解碼；一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器，連接輸入解碼器，負(fù)責(zé)執(zhí)行訊號(hào)計(jì)數(shù)動(dòng)作；第一及第二栓鎖電路，當(dāng)一次訊號(hào)發(fā)生時(shí)，第二栓鎖電路將上/下數(shù)計(jì)數(shù)器加以栓鎖，當(dāng)所連接的電腦中央處理單元欲讀取上/下數(shù)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)時(shí)，第一栓鎖電路執(zhí)行栓鎖。
其中，所述數(shù)字/模擬界面電路，包括一栓鎖電路，用以栓鎖欲執(zhí)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的輸入數(shù)據(jù)；一串行數(shù)字/模擬界面電路，連接于栓鎖電路，用以執(zhí)行界面數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，以輸出給外界的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
其中，所述模擬/數(shù)字界面電路，包括一串行模擬/數(shù)字界面電路，連接外界所連接的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，作界面轉(zhuǎn)換處理；一栓鎖陣列電路，連接串行模擬/數(shù)字界面電路的輸出端，用以將輸入訊號(hào)加以栓鎖。
其中，所述位置控制回路包括一控制電路、至少二個(gè)比例暫存器、至少二個(gè)誤差計(jì)數(shù)器、輸出暫存器及一乘法器；控制電路，用以協(xié)調(diào)各電路動(dòng)作；比例暫存器為益控制回路的輸入端之一，其輸出端連接乘法器，用于記錄所控制的各軸的位置回路增益值；誤差計(jì)數(shù)器的輸出端連接乘法器，用來計(jì)數(shù)位置控制回路所連接的指令脈沖與回授脈沖兩訊號(hào)間的誤差；乘法器的輸出端連接輸出暫存器的輸入端，用以根據(jù)誤差計(jì)數(shù)器與比例暫存器的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；輸出暫存器，用以記錄各個(gè)運(yùn)動(dòng)位置控制軸的誤差補(bǔ)償結(jié)果而加暫存。
附圖簡要說明

圖1本發(fā)明實(shí)施例的電路方塊圖。
圖2本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字差動(dòng)分析器的電路方塊圖。
圖3本發(fā)明實(shí)施例中位置控制回路的電路方塊圖。
圖4本發(fā)明實(shí)施例中編碼器的計(jì)數(shù)器電路方塊圖。
圖5本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字/模擬界面電路及模擬/數(shù)字界面電路的電路方塊圖。
圖6本發(fā)明實(shí)施例可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路所附加電路的方塊圖。
圖7本發(fā)明實(shí)施例與外部設(shè)備的連接示意圖。
結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明詳細(xì)說明如下本發(fā)明的集成電路，主要是將自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)位置控制作一高組合型的模組化設(shè)計(jì)，克服以往同時(shí)操作數(shù)組伺服電動(dòng)機(jī)、編碼器、手輪或周邊輸出入裝置的控制動(dòng)作時(shí)，需藉由不同控制系統(tǒng)分別執(zhí)行的缺點(diǎn)，不僅可有效降低成本，并可以提高控制系統(tǒng)的可靠性以及簡化電路設(shè)計(jì)。
如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的電路方塊圖，其中主要為單片多軸立置控制的集成電路(IC)10，用以精確執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的位置或速度控制。集成電路10，為一高組合性的特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)，其能夠有效實(shí)現(xiàn)對伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)位置控制。此外，必須強(qiáng)調(diào)的是，圖1中所示的集成電路10，其本身可以配合連接有其他電路而組成模組化電路，關(guān)于此點(diǎn)則需配合圖7進(jìn)行說明。
如圖1、7所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，多軸位置控制的集成電路10包括有八個(gè)模擬/數(shù)字界面電路11(ADC Interface×8)，用以連接及控制模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路25，以便將外部連接的感測器24及其它模擬輸入裝置26的模擬訊號(hào)(如圖7所示)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào)，以做進(jìn)一步處理，或是可將數(shù)字訊號(hào)傳送至工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線22(ISABUS)(如圖7)，供電腦系統(tǒng)使用。另外，集成電路10中亦包括有八個(gè)數(shù)字/模擬界面電路12、15(DAC Interface)，數(shù)字/模擬界面電路15(DAC Interface)，可將來自位置控制回路14(PositionControl Loop；PCL)的輸出信號(hào)傳送給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路32，轉(zhuǎn)換為控制伺服驅(qū)動(dòng)器所需的模擬訊號(hào)。其余二個(gè)可將總線22(IASBUS)的輸出指令傳送給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路27，轉(zhuǎn)換后的模擬訊號(hào)可用于控制如主軸裝置28之類的外部裝置。此外，集成電路10中亦包括有數(shù)字差動(dòng)分析器13(Digital Differential Analyzer；DDA)，其主要接受來自于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線22(ISA BUS)的位置命令，并且把該命令轉(zhuǎn)換為脈沖(Pulse Type)的波形輸出，傳送給位置控制回路14(PCL)。
關(guān)于位置控制回路14(Position Control Loop；PCL)，用以接受來自于編碼器的計(jì)數(shù)器16(Encoder Counter)的回授脈沖，以及接受來自于數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)的指令脈沖，經(jīng)由增益調(diào)整后即輸出至數(shù)字/模擬界面電路15(DAC Interface)。對于編碼器的計(jì)數(shù)器16(Encoder Counter)，其主要功能為連接伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器(圖7所示中并無表示)所輸出的編碼器訊號(hào)(EncoderSignals)，加以正確記錄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，并將此編碼器訊號(hào)(Encoder Signals)所計(jì)數(shù)的結(jié)果，傳送至總線22(ISA BUS)以及位置控制回路14(PCL)，做為進(jìn)一步控制的依據(jù)。
如圖2所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)字差動(dòng)分析器13的電路方塊圖，數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)的內(nèi)部電路及與控制電路133的連接關(guān)系如下控制電路133包括有一控制器130(Controller)，用以控制數(shù)字差動(dòng)分析器13(DD)的電路控制流程。其連接有一數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器131(DDA Counter)，用以對數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)運(yùn)算的次數(shù)計(jì)數(shù)。另有一數(shù)字差動(dòng)分析時(shí)脈分頻器132(DDAClock Divider)與數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器131(DDA Counter)相連接，其主要功能為提供一經(jīng)分頻后的時(shí)脈信號(hào)給數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)。
其中，數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)，包括有一個(gè)64組16位元(16bits)的先進(jìn)先出堆疊器134，其可預(yù)存64組位置命令。先進(jìn)先出堆疊器134(FIFO)的輸出端連接有一數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路136(DDA Engine)其主要功效為將數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)所欲輸出的命令，作均勻脈波的輸出，當(dāng)所連接的電腦系統(tǒng)的中央處理單元(CPU)寫入一筆數(shù)據(jù)(或命令)于堆疊器134(FIFO)中時(shí)，數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路136(DDA Engine)即會(huì)將該命令轉(zhuǎn)換成均勻的脈波鏈(Pulse train)而輸出。之后，該均勻輸出的脈波再傳輸至一脈波輸出波形修整器138(Pulse Output Reshaper)，將所欲輸出的波形作進(jìn)一步修飾，使得該脈波輸出形式符合CW/CCW、PULSE/DIR、A/B phase以及inhibit的格式。
如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，先進(jìn)先出堆疊器134連接數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路136，再與脈波輸出波形修整器138等三者的連接共組合成六組，即本發(fā)明實(shí)施例整體有六組數(shù)字差動(dòng)分析器13(DDA)，六組電路中分別由控制電路133的控制器130連接數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器131，以及數(shù)字差動(dòng)分析時(shí)脈分頻器132的連接組合而加以控制。
如圖3所示，其為本發(fā)明實(shí)施例中位置控制回路(亦即伺服定位回路控制)的電路方塊圖，其表示集成電路10中的位置控制回路14的進(jìn)一步電路方塊圖。位置控制回路14主要用于伺服電動(dòng)機(jī)位置的回路控制，本發(fā)明實(shí)施例中，可同時(shí)控制六軸伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)位置。
如圖3所示，位置控制回路14的控制電路140，用以協(xié)調(diào)位置控制回路14內(nèi)各個(gè)電路的動(dòng)作；其中，比例暫存器142用于記錄所控制的各軸的位置回路增益，其為位置控制回路14的輸入端之一，本實(shí)施例中總共使用有六組比例暫存器142；誤差計(jì)數(shù)器144，用來計(jì)數(shù)位置控制回路14所連接的指令脈沖與回授脈沖兩訊號(hào)之間的誤差，本實(shí)施例中總共使用有六組誤差計(jì)數(shù)器144。
另外，比例暫存器142及誤差計(jì)數(shù)器144的輸出端再連接一乘法器146，乘法器146用以根據(jù)誤差計(jì)數(shù)器144與比例暫存器142的輸出進(jìn)行計(jì)算；乘法器146的輸出端連接于一輸出暫存器148；輸出暫存器148用以記錄各個(gè)運(yùn)動(dòng)位置控制軸的誤差補(bǔ)償結(jié)果，本實(shí)施例中同樣使用有六組輸出暫存器148。最后，將輸出傳送給數(shù)字/模擬界面電路15加以處理。
如圖4所示，其為集成電路10中編碼器的計(jì)數(shù)器16的電路方塊圖，其包括有第一濾波器161及第二濾波器162，其用以對電動(dòng)機(jī)的編碼器(Encoder，圖中無標(biāo)示，僅顯示有編碼器訊號(hào))的訊號(hào)InA、InB以及InC等等，經(jīng)由第一、第二濾波器161、162的數(shù)字濾波，將濾過后的訊號(hào)InA、InB提供給一輸入解碼器163(InputDecoder；X1，X2，X4，X0)進(jìn)行解碼，輸入解碼器162用以將輸入訊號(hào)InA、InB作X1，X2，X4，X0的解碼輸出，其輸出信號(hào)再傳送至一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器164。另外，濾波的的一個(gè)次訊號(hào)(InC)，則作為第二栓鎖電路(Second Latch)166的觸發(fā)訊號(hào)。
輸入解碼器163連接有一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器164，負(fù)責(zé)作訊號(hào)計(jì)數(shù)。上/下數(shù)計(jì)數(shù)器164連接有第二栓鎖電路166(Second Latch)，第二栓鎖電路166當(dāng)發(fā)生InC訊號(hào)時(shí)，上/下數(shù)計(jì)數(shù)器164加以栓鎖住。第一栓鎖電路165(First Latch)的作用，是當(dāng)所連接的電腦中央處理單元(CPU)欲讀取上/下數(shù)計(jì)數(shù)器164的數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)執(zhí)行栓鎖。本發(fā)明實(shí)施例中包括九個(gè)編碼器的計(jì)數(shù)器16，可連接控制九組電動(dòng)機(jī)的編碼器或是手輪機(jī)。
如圖5所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的集成電路10的數(shù)字/模擬界面電路12及模擬/數(shù)字界面電路11的電路連接方塊示意圖，其中數(shù)字/模擬界面電路12包括有一栓鎖電路122(Latch)，用以栓鎖欲執(zhí)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，其連接有一串行數(shù)字/模擬界面電路124(Serial DAC I/F)，用以執(zhí)行界面數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，本發(fā)明實(shí)施例中以兩組數(shù)字/模擬界面電路12、15為例，第一組數(shù)字/模擬界面電路12由兩個(gè)數(shù)字/模擬界面電路(DAC×2)所組成，可用以執(zhí)行主軸電動(dòng)機(jī)的速度或位置控制，第二組數(shù)字/模擬界面電路15為六個(gè)數(shù)字/模擬界面電路(DAC×6)，可用以執(zhí)行伺服電動(dòng)機(jī)的位置回路控制。
另一方面，圖5中還包括有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的界面電路11，其主要包括有一串行模擬/數(shù)字界面電路112，用以連接外界的的模擬信號(hào)而作界面轉(zhuǎn)換的處理，界面電路112連接有一栓鎖陣列電路114(Latch Array)，其用以執(zhí)行將已轉(zhuǎn)換的訊號(hào)加以栓鎖。本發(fā)明實(shí)施例包括八組數(shù)字/模擬界面電路11，可連接八組模擬感測器。
如圖6所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的集成電路10所附加的電路方塊示意圖，其中包括有一總線界面102，其作為與所連接電腦的中央處理單元(CPU)間，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕缑?。另包括有一中斷控制?04，用以執(zhí)行中央處理單元(CPU)的中斷向量控制，以及一等待狀態(tài)產(chǎn)生器106，主要可設(shè)定中央處理單元(CPU)存取集成電路10的等待時(shí)間，另包括有一地址解碼器108，負(fù)責(zé)中央處理單元(CPU)與集成電路10間的所有地址的解碼工作。
如圖7所示，其為本發(fā)明實(shí)施例與外部設(shè)備的連接示意圖，其中，集成電路10藉由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線22(ISA BUS)與其他電腦相連接，并可同時(shí)控制數(shù)軸的伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)30(Servo Driver andMotors)，如開回路控制，由數(shù)字差動(dòng)分析器13連接，如閉回路控制由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路32輸出，并由編碼器的計(jì)數(shù)器16回授電動(dòng)機(jī)的位置信號(hào)；本實(shí)施列中以控制六個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)30為例。集成電路10可以連接有數(shù)個(gè)編碼器(Encoder)，或與數(shù)個(gè)手輪34(Hand Wheel)。
圖7中，集成電路10可藉由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器25連接感測器24(Sensors)與一般的模擬輸入裝置26，用以接受模擬輸入訊號(hào)(即為一感測訊號(hào))，便于執(zhí)行位置運(yùn)動(dòng)的檢測。此外，集成電路10中，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路27另連接有一主軸裝置28，兩者間的連接訊號(hào)，為主軸裝置28的控制訊號(hào)，藉由集成電路10的作用，能控制主軸裝置28執(zhí)行適當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)操作；另外，主軸裝置28連接多軸位置控制的集成電路10的一輸出端。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下效果綜上所述，本發(fā)明的多軸位置控制的集成電路能對數(shù)組伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)位置控制，其為一組合式的特殊運(yùn)用的集成電路，更可進(jìn)行遠(yuǎn)端輸出入的控制作用，其控制簡易，控制的可靠性高，以及可降低電路及維修成本，實(shí)用性強(qiáng)。
以上敘述是借較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路，包括至少二個(gè)模擬/數(shù)字界面電路，用以控制模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路與接收模擬輸入訊號(hào)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號(hào)；至少二個(gè)數(shù)字/模擬界面電路，將來自系統(tǒng)的數(shù)字輸出指令轉(zhuǎn)換為數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路的輸入訊號(hào)；其特征在于還包括至少二個(gè)數(shù)字差動(dòng)分析器，接收來自一總線的位置命令，將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)；至少二個(gè)編碼器的計(jì)數(shù)器，用以連接外部伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)中所設(shè)置的編碼器，記錄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，并將編碼器訊號(hào)所計(jì)數(shù)的結(jié)果，傳送至總線；至少二個(gè)位置控制回路，用以接受來自編碼器的計(jì)數(shù)器的回路脈沖，以及接受來自于數(shù)字差動(dòng)分析器的指令脈沖，經(jīng)由增益調(diào)整后輸出至數(shù)字/模擬界面電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述模擬/數(shù)字界面電路經(jīng)一總線連接至一電腦系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述數(shù)字差動(dòng)分析器，連接有一控制電路，控制電路包括一控制器，用以控制數(shù)字差動(dòng)分析器的控制流程；一數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器，連接控制器，用以計(jì)數(shù)數(shù)字差動(dòng)分析器的運(yùn)算次數(shù)；一數(shù)字差動(dòng)分析時(shí)脈分頻器，與數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器連接，提供分頻后的時(shí)脈信號(hào)，并傳送給數(shù)字差動(dòng)分析計(jì)數(shù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其特征在于所述數(shù)字差動(dòng)分析器還包括一先進(jìn)先出堆疊器，包括至少二組數(shù)字元的先進(jìn)先出堆疊器，用以儲(chǔ)存運(yùn)動(dòng)指令；一數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路，將所述運(yùn)動(dòng)命令，作均勻脈波輸出；一脈波輸出波形修整器，與數(shù)字差動(dòng)分析均勻輸出電路連接，將所欲輸出的波形作進(jìn)一步修整，使脈波輸出形式為使用者所需的格式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述編碼器的計(jì)數(shù)器包括至少二個(gè)濾波器，連接電動(dòng)機(jī)的編碼器；一輸入解碼器，連接濾波器，用以對輸入訊號(hào)解碼；一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器，連接輸入解碼器，負(fù)責(zé)執(zhí)行訊號(hào)計(jì)數(shù)動(dòng)作；第一及第二栓鎖電路，當(dāng)一次訊號(hào)發(fā)生時(shí)，第二栓鎖電路將上/下數(shù)計(jì)數(shù)器加以栓鎖，當(dāng)所連接的電腦中央處理單元欲讀取上/下數(shù)計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)時(shí)，第一栓鎖電路執(zhí)行栓鎖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述數(shù)字/模擬界面電路，包括一栓鎖電路，用以栓鎖欲執(zhí)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的輸入數(shù)據(jù)；一串行數(shù)字/模擬界面電路，連接于栓鎖電路，用以執(zhí)行界面數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，以輸出給外界的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述模擬/數(shù)字界面電路，包括一串行模擬/數(shù)字界面電路，連接外界所連接的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，作界面轉(zhuǎn)換處理；一栓鎖陣列電路，連接串行模擬/數(shù)字界面電路的輸出端，用以將輸入訊號(hào)加以栓鎖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述位置控制回路包括一控制電路、至少二個(gè)比例暫存器、至少二個(gè)誤差計(jì)數(shù)器、輸出暫存器及一乘法器；控制電路，用以協(xié)調(diào)各電路動(dòng)作；比例暫存器為益控制回路的輸入端之一，其輸出端連接乘法器，用于記錄所控制的各軸的位置回路增益值；誤差計(jì)數(shù)器的輸出端連接乘法器，用來計(jì)數(shù)位置控制回路所連接的指令脈沖與回授脈沖兩訊號(hào)間的誤差；乘法器的輸出端連接輸出暫存器的輸入端，用以根據(jù)誤差計(jì)數(shù)器與比例暫存器的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；輸出暫存器，用以記錄各個(gè)運(yùn)動(dòng)位置控制軸的誤差補(bǔ)償結(jié)果而加暫存。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，還包括一總線界面，連接所述電腦的中央處理單元，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；一中斷控制器，用以執(zhí)行中央處理單元的中斷向量控制；一等待狀態(tài)產(chǎn)生器，用于設(shè)定等待時(shí)間；一地址解碼器，對所有信號(hào)地址解碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于外部連接電路，包括有電腦。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于外部連接電路，連接有被控制的伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于外部連接電路，連接有感測器與模擬輸入裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于外部連接電路，連接有一被控制的主軸裝置。
全文摘要
一種可控制多軸轉(zhuǎn)動(dòng)位置的集成電路,包括:數(shù)個(gè)模擬/數(shù)字界面電路;數(shù)個(gè)數(shù)字/模擬界面電路;數(shù)個(gè)數(shù)字差動(dòng)分析器,接收來自一總線的位置命令,將其轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào);數(shù)個(gè)編碼器的計(jì)數(shù)器,連接外部伺服驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)機(jī)中所設(shè)置的編碼器,記錄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置,并將計(jì)數(shù)結(jié)果傳送至總線;數(shù)個(gè)位置控制回路,用以接受來自編碼器的計(jì)數(shù)器的回路脈沖及接受來自于數(shù)字差動(dòng)分析器的指令脈沖,經(jīng)由增益調(diào)整后輸出至數(shù)字/模擬界面電路。
文檔編號(hào)G05B19/414GK1267846SQ99103009
公開日2000年9月27日 申請日期1999年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月18日
發(fā)明者賴振國, 陳文泉, 陳英敏, 何昌祐 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院