一种数控系统及其输出控制方法技术方案

本发明专利技术公开的数控系统输出控制方法，通过现场可编程门阵列接收数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数；将脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时钟周期数作为被除数，做除法运算；当判断除法运算的结果无余数时，以除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，在此次插补周期开始时，进行参数更新并输出；当判断除法运算的结果有余数时，以除法运算得到的商加上余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，在此次插补周期开始时，进行参数更新并输出；由上述过程得到一个插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进而可以精准的确定一个插补周期包含有多少个时钟周期，从而完成对负载精准控制的使命。

Numerical control system and output control method thereof

The NC system output control method disclosed by the invention, through a field programmable gate array interpolation cycle receives the digital signal output by the processor within the pulse number; pulse number as the divisor, the number of clock cycles the interpolation period as a dividend, do the division operation; when judging the results of a division operation without remainder when the width of the cycle obtained in division business as the interpolation period of each pulse, the interpolation cycle begins when the parameters are updated and output; when judging the results of a division operation with the remainder, obtained in the division with remainder taking distribution of income as the value of each interpolation cycle in pulse the width of the cycle, the interpolation cycle begins, update parameters and output; get each pulse cycle an interpolation period by the process Width, and then can accurately determine an interpolation cycle, including how many clock cycles, so as to complete the precise control of the load mission.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控系统
，尤其涉及一种数控系统及其输出控制方法。
技术介绍
数控系统是用数字信号对电机进行控制的加工系统。现有技术中的基础方案如图1所示，数控系统100包括：ARM处理器101、数字信号处理器（digitalsignalprocessing，简称DSP）102及现场可编程门阵列（Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA）103；其所带负载包括：电机驱动器104及电机105。假设电机驱动器104和电机105都已确定的情况下，且所开发的零件的加工程序一致，那么加工的效果就直接取决于数控系统100输出的脉冲信号Pulse+/Pulse-的实际效果是否精准实时平滑。现有技术由DSP102决定参数收发同步。DSP102把每个插补周期的参数运算好，根据其内部定时每隔一个插补周期把这些参数向FPGA103更新一次，同时读取FPGA103处理后的被控端反馈参数。FPGA103根据DSP102发来的信号来实现自身的参数同步。但是DSP102本身实时性不足，时间误差范围大概在1000ns到10us之间；且DSP102和FPGA103是两个独立的运行环境，在参考时间上无法达到严格同步，这可能导致FPGA103对输出信号的误差累积。这两点的不足是由系统硬件决定的，即使DSP102和FPGA103共用相同的时钟也无法解决。所以现有方案无法精确解决FPGA103一个插补周期包含有多少个时钟周期的问题，从而不可能完成对所述负载精准控制的使命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种数控系统及其输出控制方法，以解决现有技术中控制不精准的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种数控系统输出控制方法，应用于数控系统，所述数控系统包括：ARM处理器、数字信号处理器及现场可编程门阵列；所述数控系统输出控制方法包括：所述现场可编程门阵列接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数；所述现场可编程门阵列将所述脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时钟周期数作为被除数，做除法运算；所述现场可编程门阵列判断所述除法运算的结果是否有余数；当所述除法运算的结果无余数时，所述现场可编程门阵列在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出；当所述除法运算的结果有余数时，所述现场可编程门阵列根据预设的分配规则将所述余数分配给某几个脉冲，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商加上所述余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出。优选的，所述预设的分配规则为：将所述余数从第一个脉冲开始逐一进行分配，直至把所述余数分配完。优选的，在所述现场可编程门阵列接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数步骤之前还包括：所述现场可编程门阵列输出周期同步信号至所述现场可编程门阵列内部各轴及所述数字信号处理器；所述数字信号处理器根据所述周期同步信号，输出插补参数并读取反馈信号；所述插补参数包括所述一个插补周期内的脉冲个数。优选的，所述数字信号处理器根据所述周期同步信号，输出插补参数并读取反馈信号的步骤包括：所述数字信号处理器在所述周期同步信号的某一信号沿输出插补参数并读取反馈信号；所述现场可编程门阵列以所述周期同步信号的另外一个信号沿作为此次插补周期的开始时间。优选的，所述周期同步信号为占空比50%、周期为1ms的时钟信号。优选的，在所述现场可编程门阵列输出周期同步信号至所述现场可编程门阵列内部各轴及所述数字信号处理器的步骤之前还包括：所述现场可编程门阵列由其内部的计数器电路进行定时，生成所述周期同步信号。一种数控系统，包括：ARM处理器；一端与所述ARM处理器相连的数字信号处理器；一端与所述数字信号处理器的另一端相连的现场可编程门阵列，用于接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数，将所述脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时钟周期数作为被除数，做除法运算，判断所述除法运算的结果是否有余数，当所述除法运算的结果无余数时，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出；当所述除法运算的结果有余数时，根据预设的分配规则将所述余数分配给某几个脉冲，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商加上所述余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出。优选的，所述数字信号处理器包括：输出插补参数并读取反馈信号的EMIFA并口。优选的，所述现场可编程门阵列还用于：输出周期同步信号至所述现场可编程门阵列内部各轴及所述数字信号处理器；所述数字信号处理器还包括：接收所述周期同步信号的硬中断或者中断级别较高的中断口；所述数字信号处理器还用于：根据所述周期同步信号，输出插补参数并读取反馈信号；所述插补参数包括所述一个插补周期内的脉冲个数。优选的，所述现场可编程门阵列还包括：进行定时，使所述现场可编程门阵列生成所述周期同步信号的计数器电路。从上述的技术方案可以看出，本专利技术公开的数控系统输出控制方法，通过现场可编程门阵列接收数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数；并将所述脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时钟周期数作为被除数，做除法运算；然后当判断所述除法运算的结果无余数时，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出；当判断所述除法运算的结果有余数时，根据预设的分配规则将所述余数分配给某几个脉冲，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商加上所述余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出；由上述过程得到一个插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进而可以精准的确定一个插补周期包含有多少个时钟周期，从而完成对所述负载精准控制的使命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的数控系统结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的数控系统输出控制方法流程图；图3为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控系统输出控制方法，其特征在于，应用于数控系统，所述数控系统包括：ARM处理器、数字信号处理器及现场可编程门阵列；所述数控系统输出控制方法包括：所述现场可编程门阵列接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个数；所述现场可编程门阵列将所述脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时钟周期数作为被除数，做除法运算；所述现场可编程门阵列判断所述除法运算的结果是否有余数；当所述除法运算的结果无余数时，所述现场可编程门阵列在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出；当所述除法运算的结果有余数时，所述现场可编程门阵列根据预设的分配规则将所述余数分配给某几个脉冲，在此次插补周期开始时，以所述除法运算得到的商加上所述余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的周期宽度，进行参数更新并输出。

【技术特征摘要】
1.一种数控系统输出控制方法，其特征在于，应用于数控系统，所述数
控系统包括：ARM处理器、数字信号处理器及现场可编程门阵列；所述数控
系统输出控制方法包括：
所述现场可编程门阵列接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内
的脉冲个数；
所述现场可编程门阵列将所述脉冲个数作为除数，将此插补周期内的时
钟周期数作为被除数，做除法运算；
所述现场可编程门阵列判断所述除法运算的结果是否有余数；
当所述除法运算的结果无余数时，所述现场可编程门阵列在此次插补周
期开始时，以所述除法运算得到的商作为此次插补周期内的每个脉冲的周期
宽度，进行参数更新并输出；
当所述除法运算的结果有余数时，所述现场可编程门阵列根据预设的分
配规则将所述余数分配给某几个脉冲，在此次插补周期开始时，以所述除法
运算得到的商加上所述余数分配所得的值作为此次插补周期内的每个脉冲的
周期宽度，进行参数更新并输出。
2.根据权利要求1所述的数控系统输出控制方法，其特征在于，所述预
设的分配规则为：将所述余数从第一个脉冲开始逐一进行分配，直至把所述
余数分配完。
3.根据权利要求1所述的数控系统输出控制方法，其特征在于，在所述
现场可编程门阵列接收所述数字信号处理器输出的一个插补周期内的脉冲个
数步骤之前还包括：
所述现场可编程门阵列输出周期同步信号至所述现场可编程门阵列内部
各轴及所述数字信号处理器；
所述数字信号处理器根据所述周期同步信号，输出插补参数并读取反馈
信号；所述插补参数包括所述一个插补周期内的脉冲个数。
4.根据权利要求2所述的数控系统输出控制方法，其特征在于，所述数
字信号处理器根据所述周期同步信号，输出插补参数并读取反馈信号的步骤

\t包括：所述数字信号处理器在所述周期同步信号的某一信号沿输出插补参数
并读取反馈信号；
所述现场可编程门阵列以所述周期同步信号的另外一个信号沿作为此次
插补周期的开始时间。
5.根据权利要求3所述的数控系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：禤大祥，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44