[发明专利]一种运动控制片上系统

权利要求书

1.一种运动控制片上系统，其通过总线接口模块挂接在片上总线上，其特征在于，所述运动控制片上系统包括：

片上总线、嵌入式处理器核、存储器系统、DMA控制器、通信模块IP核、运动控制IP核以及若干外设接口，所述嵌入式处理器核、所述存储器系统、所述DMA控制器、所述通信模块IP核、所述运动控制IP核以及所述若干外设接口皆连接在所述片上总线上；

所述运动控制IP核包括：片上总线接口模块、自动指令读取模块、自动变量读取模块、寄存器组、插补控制模块、单轴控制模块、速度控制模块、脉冲输出模块、中断处理模块；所述片上总线接口连接所述自动指令读取模块、所述自动变量读取模块和所述寄存器组，所述插补控制模块、所述单轴控制模块和所述速度控制模块也与所述寄存器组相连；

其中，所述自动指令读取模块通过所述片上总线自主从所述存储器系统中读取数控指令并获取指令参数或变量，将插补位置相关数据发送至插补控制模块，将速度控制相关数据发送至速度控制模块，当读取到可立即执行的指令时，基于当前参数，自动的开始执行相应的动作；经插补控制和速度控制处理产生的脉冲，通过脉冲输出模块，产生特定形式的驱动脉冲；在此期间，中断处理模块可进行各种形式的中断输入处理和中断输出。

2.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述自动指令读取模块和所述自动变量读取模块，自主的通过所述总线读取存储器系统中的指令或者变量，获取控制信息和参数交由寄存器组。

3.如权利要求2所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述运动控制片上系统还支持直接访问所述嵌入式处理器核的寄存器进行控制，所述的运动控制片上系统在两种方式间协调工作，并可灵活切换。

4.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述插补控制模块采用基于状态机原理的数字积分插补算法完成插补输出。

5.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述运动控制IP核还包括速度控制模块，用以控制X、Y、Z、U四轴中任意三轴联动的驱动速度，或任意一轴的单轴驱动速度，所述驱动速度包括进行直线加/减速和S曲线加/减速。

6.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述嵌入式处理器核包括PLC核，当所述数控指令类型为非G指令时，所述嵌入式处理器核授权所述PLC核读取所述数控指令并执行动作。

7.如权利要求6所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述PLC核执行动作完成后，所述嵌入式处理器核指示所述运动控制IP核从所述存储器系统中读取下一个数控任务。

8.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述脉冲输出模块根据参数配置情况，输出多种形式的驱动脉冲。

9.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述中断处理模块，根据中断屏蔽/使能情况，处理外部输入的各种中断，并对外输出中断。

10.如权利要求1所述的运动控制片上系统，其特征在于，所述若干外设接口支持现场总线接口，在工业现场实现组态编程及系统监控的分布式控制，所述现场总线接口包括CAN、EPA。