xc2004四軸運動控制芯片數據手冊分享：
概述
串口通訊，僅需使用少量指令便可完成復雜工作。
單芯片四軸輸出，多個芯片通過組網可控制達120軸。
支持四軸，三軸，二軸，一軸直線插補，二軸圓弧插補，螺旋插補，
橢圓插補。脈沖輸出使用脈沖+方向方式。
擁有512條運動指令緩存空間，支持連續插補，支持速度前瞻。
支持電子手輪和電子凸輪功能。
LQFP64封裝，引腳輸入輸出3.3V，可兼容5V。
性能參數
| 供電電源 | 3.3VDC?? 電流100MA |
| 溫度范圍 | －40 ～ ＋105℃ |
| 封裝 | LQFP64 |
| IO輸入 | 3.3v ，兼容5v |
| IO輸出 | 3.3v ? TTL輸出 |
| 控制軸數 | ? ??4軸 |
| 脈沖輸出最高頻率 | 500KHZ |
| 編碼器輸入最高頻率 | 500KHZ |
| 運動性能 | 1-4軸直線插補 ，圓弧插補，螺旋插補，橢圓插補，支持指令緩存，支持連續插補 。 |
| 通信速度 | 串口：115200bps |
?
引腳排列
| 引腳號 | 引腳名稱 | 引腳功能說明 |
| 1 | VDD | 電源正極+3.3V |
| 2 | Y4 | 4號輸出口 |
| 3 | Y5 | 5號輸出口 |
| 4 | Y6 | 6號輸出口 |
| 5 | XA1 | 16MHZ晶振引腳 |
| 6 | XA2 | 16MHZ晶振引腳 |
| 7 | RST | 復位引腳，低電平有效 |
| 8 | X | 手輪軸號選擇1軸，低電平有效 |
| 9 | Y | 手輪軸號選擇2軸，低電平有效 |
| 10 | Z | 手輪軸號選擇3軸，低電平有效 |
| 11 | E | 手輪軸號選擇4軸，低電平有效 |
| 12 | VSS | 電源負極 |
| 13 | VDD | 電源正極+3.3V |
| 14 | A | 正交編碼輸入 |
| 15 | B | 正交編碼輸入 |
| 16 | LMT1- | 1軸負限位或原點，低電平有效 |
| 17 | LMT2- | 2軸負限位或原點，低電平有效 |
| 18 | VSS | 電源負極 |
| 19 | VDD | 電源正極+3.3V |
| 20 | LMT3- | 3軸負限位或原點，低電平有效 |
| 21 | LMT4- | 4軸負限位或原點，低電平有效? |
| 22 | LMT1+ | 1軸正限位，低電平有效? |
| 23 | LMT2+ | 2軸正限位，低電平有效? |
| 24 | NC | 無功能 |
| 25 | NC | 無功能 |
| 26 | LMT3+ | 3軸正限位，低電平有效? |
| 27 | LMT4+ | 4軸正限位，低電平有效? |
| 28 | VSS | 電源負極 |
| 29 | NC | 無功能 |
| 30 | NC | 無功能 |
| 31 | VSS | 電源負極 |
| 32 | VDD | 電源正極+3.3V |
| 33 | NC | 無功能 |
| 34 | NC | 無功能 |
| 35 | NC | 無功能 |
| 36 | NC | 無功能 |
| 37 | NC | 無功能 |
| 38 | NC | 無功能 |
| 39 | SIGN | 工作狀態指示，閑時慢速交替變化，軸運行時快速交替變化 |
| 40 | D1 | 第1軸方向信號 |
| 41 | P1 | 第1軸脈沖信號 |
| 42 | TXD | 串口發送TTL電平，接上位機RXD腳 |
| 43 | RXD | 串口接收TTL電平，接上位機TXD腳 |
| 44 | SX1 | 手輪脈沖數量放大1倍，低電平有效 |
| 45 | SX10 | 手輪脈沖數量放大10倍，低電平有效 |
| 46 | SX100 | 手輪脈沖數量放大100倍，低電平有效 |
| 47 | VSS | 電源負極 |
| 48 | VDD | 電源正極+3.3V |
| 49 | D2 | 第2軸方向信號 |
| 50 | P2 | 第2軸脈沖信號 |
| 51 | Y0 | 0號輸出口，指令回應腳1，指令錯誤輸出高，正確輸出低 |
| 52 | Y1 | 1號輸出口，指令回應腳2，指令正確輸出高, 錯誤輸出低 |
| 53 | Y2 | 2號輸出口 |
| 54 | Y3 | 3號輸出口 |
| 55 | NC | 無功能 |
| 56 | P3 | 第3軸脈沖信號 |
| 57 | D3 | 第3軸方向信號 |
| 58 | P4 | 第4軸脈沖信號 |
| 59 | D4 | 第4軸方向信號 |
| 60 | VSS | 電源負極 |
| 61 | INFO | 坐標信息請求輸入腳，由高變低串口輸出一次坐標信息 |
| 62 | STOP | 急停引腳，低電平有效 |
| 63 | VSS | 電源負極 |
| 64 | VDD | 電源正極+3.3V |
?
串口控制
串口通訊速率為115200bps,數據位為8位，停止位1位，無校驗。
模塊通過Y0引腳和Y1引腳的電平輸出來指示收到的指令校驗情況，同時串口也返回數據指令校驗情況。
獲取各軸邏輯位置和狀態可通過INFO引腳由高到低的變化來使串口輸出，也可由《獲取各軸邏輯位置和狀態》指令來控制輸出。
除去《獲取各軸邏輯位置和狀態》指令，其它指令返回數據格式：
| 地址碼 | 功能碼 | 參數 |
| 0x00 | 1字節 | 2字節 |
?
參數解釋：
參數??? 0xffff:表示接收數據校驗有誤??? 0x0000:表示數據校驗正確
串口通訊指令
◆設置軸速度
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 補充0 | 軸號 | 加速度 | 運行速度 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x01 | 0x00 | 1字節 | 4字節 | 4字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
軸號（1，2，3，4）
加減速??? 加減速為：值（1-2000000）（Hz/s2）
運行速度? 運行頻率為：值（1-500000）（Hz）
要點：由于共用一個插補核心，軸號設為任意值都為所有軸速度，如需改變當前運動指令里的速度需在當前指令前重設速度。加速度最大可設為運行速度4倍。
◆ 設置軸邏輯位置
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 補0 | 軸號 | 位置 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x12 | 0x00 | 1字節 | 4字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
軸號（1，2，3，4）?? 1-4：1-4軸
位置?????? 軸邏輯位置，范圍（-268435455~+268435455）
◆軸停止
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 軸號 | 模式 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x17 | 1字節 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
軸號（6）?? ????? ??6：插補核心所有軸停止。
模式（0，1） ???????0：急停并清空后面緩存的指令? 1：減速停不清后面緩存的指令
要點：所有軸共用一個插補核心，虛擬軸號為6。減速停止會使軸邏輯位置不準確，后面需重設軸邏輯位置。
◆獲取各軸邏輯位置和狀態
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x04 | 2字節 |
?
返回：
| 地址碼 | 各軸運行狀態 | 緩存數量 | 1軸坐標 | 2軸坐標 | 3軸坐標 | 4軸坐標 | 校驗和 |
| 0x00 | 1字節 | 2字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
各軸狀態值（轉為8位二進制數）
第5位為插補核心各軸狀態??? ?0：停止中? 1：運行中
緩存數量（0-512）?? 還未運行的緩存指令數
各軸坐標??????? 范圍（-268435455~+268435455）
要點：軸運行狀態只是軸的瞬時狀態，不能用來指示圓弧指令是否完成?？赏ㄟ^讀取緩存數量來判斷緩存區指令是否完成。一條圓弧指令會動態占用最多160條緩存空間。
◆ 設置特殊功能
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 補充0 | 功能 | 校驗和 |
| 0x00 | 0xfa | 0x00 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
當功能寫入0xfc，緩存內運動指令暫停。
當功能寫入0xfd，取消緩存內運動指令暫停。
以下指令會自動進入緩存區并排隊執行
◆ 四軸直線插補
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | X軸號 | Y軸號 | Z軸號 | E軸號 | X脈沖數 | Y脈沖數 | Z脈沖數 | E脈沖數 | 補0 | 運動方式 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x0a | 1字節 | 1字節 | 1字節 | 1字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 0x00 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
X軸號（1，2，3，4）
Y軸號（1，2，3，4）
Z軸號（1，2，3，4）
E軸號（1，2，3，4）
X脈沖（-268435455~+268435455）
Y脈沖（-268435455~+268435455）
Z脈沖（-268435455~+268435455）
E脈沖（-268435455~+268435455）
運動方式（0，1）?? 0：絕對位移? 1：相對位移?
要點：當只需要少于四軸做插補時，不用的軸號和脈沖數寫0。
◆ 等待延時
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 延時量 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x0e | 2字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
延時量（1-10000）MS
要點：等待延時是指等待所設延時量后才執行后面的指令。
◆寫輸出口狀態
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 輸出端口號 | 輸出狀態 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x03 | 1字節 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
輸出端口號?? （2-6）??? Y2-Y6
輸出狀態???? （0,1）?? ?0：輸出低電平?? 1：輸出高電平
◆回原點
| 地址碼 | 功能碼 | 補0 | 軸號 | 進入原點速度 | 離開原點速度 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x1a | 0x00 | 1字節 | 4字節 | 4字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
軸號（1，2，3，4）
進入原點速度? 運行頻率為：值（1-400000）（Hz）
離開原點速度? 運行頻率為：值（1-400000）（Hz）
要點：回原點指令會自動生成一段負脈沖和一段正脈沖。以進入原點速度輸出負脈沖時，左限位原點開關生效時自動減速停；隨后以離開原點速度輸出正脈沖，離開原點限位開關時自動急速停止，急停后可作為原點?；卦c指令不宜和其它運動指令混合在一起放入緩存里，回原點過程應單獨存在。
◆ 二軸圓弧插補
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | X軸號 | Y軸號 | 終點坐標X | 終點坐標Y | 圓心坐標X | 圓心坐標Y | 運動方式1 | 運動方式2 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x0c | 1字節 | 1字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 1字節 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
X軸號（1，2，3）
Y軸號（1，2，3）
終點坐標? ???????圓弧插補的終點位置,范圍（-268435455~+268435455）
圓心坐標 ????????圓弧插補的圓心點位置，范圍（-268435455~+268435455）
運動方式1 ???????0：逆時針插補?? 1：順時針插補?? 2：三點定圓弧
運動方式2?? ?????0：絕對位移? 1：相對位移?
要點：圓弧各坐標必須能構成正常的圓弧。圓弧插補指令會根據圓弧參數動態占用緩存空間。當運動方式1設為2時，為三點定圓弧模式，圓心坐標參數設為圓弧的中間點坐標。
◆ 二軸橢圓弧插補
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | X軸號 | Y軸號 | 終點坐標X | 終點坐標Y | 圓心坐標X | 圓心坐標Y | 長半軸長度 | 短半軸長度 | 運動方式1 | 運動方式2 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x10 | 1字節 | 1字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 4字節 | 1字節 | 1字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
X軸號（1，2，3）
Y軸號（1，2，3）
終點坐標? ???????圓弧插補的終點位置,范圍（-268435455~+268435455）
圓心坐標 ????????圓弧插補的圓心點位置，范圍（-268435455~+268435455）
運動方式1 ???????0：逆時針插補?? 1：順時針插補??
運動方式2?? ?????0：絕對位移? 1：相對位移?
要點：圓弧各坐標必須能構成正常的圓弧。圓弧插補指令會根據圓弧參數動態占用緩存空間。
以下指令為電子凸輪專用指令
◆ 設置電子凸輪表
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 數據段編號 | 編碼器脈沖數 | 軸脈沖數 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x21 | 2字節 | 4字節 | 4字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
數據段編號：(0-4999)
編碼器脈沖數：（0 ~+268435455）
軸脈沖數：（-268435455~+268435455）
要點：脈沖數為相對坐標值。
◆ 運行電子凸輪表
發送：
| 地址碼 | 功能碼 | 功能 | 從軸軸號 | 起始數據段編號 | 結束數據段編號 | 校驗和 |
| 0x00 | 0x22 | 1字節 | 1字節 | 2字節 | 2字節 | 2字節 |
?
部分參數解釋：
功能：
0?????? ???停止運行
1?????? ???開始單次運行
2?????? ???開始循環運行
從軸軸號：（1,2,3,4）
數據段編號：(0-4999)
要點：停止電子凸輪運行后其它運動功能才能正常工作。