[发明专利]一种可编程电机运动控制片上系统

权利要求书

1.一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，至少包括：中央处理器CPU、运动控制器模块、电机控制器模块、通讯模块；前述各个模块通过片内总线进行连接；前述各个模块均设置有对应的寄存器；其中：

所述中央处理器CPU，用于通过片内总线向运动控制器模块和/或电机控制模块下达控制指令；

所述运动控制器模块，用于接收CPU下达的控制指令，并将该控制指令转化成电机控制信号后向外输出，和/或将该控制指令转化成电机控制信号后通过片内总线发送给电机控制器模块，和/或将该控制指令转化为周期性的电机控制命令通过通讯模块周期性地往片外发送；所述运动控制器模块解析所述CPU下达的控制指令，通过其对应的寄存器配置可以选择将所述控制指令转换为脉冲加方向或双脉冲的电机控制信号，也可转换为周期性的电机控制命令通过通讯模块周期性地往片外发送；一个运动控制器模块可以同时实现3轴及以上的加减速控制和插补控制；

所述电机控制器模块，用于接收CPU下达的控制指令直接驱动电机；或用于接收运动控制模块发送的电机控制信号，并将该电机控制信号转化为电机驱动信号向外输出；

所述通讯模块，用于通过片内总线接收周期性的电机控制命令，并将其周期性地往片外发送。

2.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述电机控制信号可以通过所述片上系统的管脚向外输出，也可以通过片内总线输出到电机控制器模块。

3.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，通过配置所述电机控制器模块对应的寄存器，所述电机控制器模块可以接受来自CPU的控制指令直接驱动电机，或也可接受来自运动控制器模块的电机控制信号，转化为电机驱动信号向外输出。

4.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述中央处理器CPU可对所述运动控制器模块、电机控制器模块、通讯模块各自对应的寄存器进行配置，以实现：选择a、仅输出电机控制信号控制片外的电机驱动器；选择b、仅输出电机驱动信号直接驱动电机；选择c、仅通过总线向各总线电机周期性地输出电机控制命令；选择d、自由配置多个轴实现混合的控制输出模式。

5.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述电机控制模块内拥有4路独立的电机控制子模块；一路电机控制器子模块可以实现1个轴的电机控制功能。

6.如权利要求5所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述单个电机控制子模块内部包含PIPO单元、ADC单元、算法单元，该些单元用于电机的闭环控制；其中：PIPO单元支持输入捕获、输入测量、正交编码、SVPWM功能；ADC单元包含2路ADC和ADC控制器；算法单元包括有FOC算法。

7.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述中央处理器CPU设置有模块使能寄存器，所 述寄存器用于对运动控制器模块、电机控制器模块、通讯模块的使能情况进行配置。

8.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述运动控制器模块设置有运动控制器模式选择寄存器；通过设置所 述寄存器，可以选择将所述控制指令转换为脉冲加方向或双脉冲的电机控制信号，也可转换为周期性的电机控制命令通过通讯模块周期性地往片外发送。

9.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述电机控制器模块设置有电机控制输入选择寄存器；通过设置所 述寄存器对电机控制器的输入信号进行配置，使得所述电机控制器可接受来自CPU的控制指令直接驱动电机，或也可接受来自运动控制器模块的电机控制信号，转化为电机驱动信号向外输出。

10.如权利要求1所述的一种可编程电机运动控制片上系统，其特征在于，所述通讯模块设置有通讯模块选择寄存器；通过设置所 述寄存器可对输出接口进行选择。