单片机 实现6轴联动控制 ,最高输出频率200K 可能吗

lvsoft

原帖由 3dbuild 于 2012-4-6 19:43 发表
你用伺服驱动就没办法了，是要这么高的输出频率
用我的方案，不需要M8来计算32位数据，由M168来做计算准备，把一长串脉冲拆分成最多255个脉冲，M8只负责输出脉冲，程序变得很简单，对于M168来说，处理时间比单CPU方 ...

我觉得没这个必要吧...
成本主要在光耦上面，MCU贵点一点问题都没有。
又不是大规模量产，这方面的成本没必要扣的这么死给自己找罪受。

lvsoft

原帖由 lvsoft 于 2012-4-6 20:12 发表


我觉得没这个必要吧...
成本主要在光耦上面，MCU贵点一点问题都没有。
又不是大规模量产，这方面的成本没必要扣的这么死给自己找罪受。

额，我忘了，这里最高200K，那也没必要像我那样用速度10M的光耦了，成本可以降低不少。

scottmaxwell

原帖由 lvsoft 于 2012-4-6 20:16 发表


额，我忘了，这里最高200K，那也没必要像我那样用速度10M的光耦了，成本可以降低不少。

对的，高速光耦价格不便宜。

zhanghailu

这是在论战什么？坐板凳听。

cjseng

在我看来，这是不可能的，单片机的速度根本到不到要求。不要说200K，20K也不可能。
前天刚好用单片机做了一个小东西，相当于控制4轴输出，最高频率50hz，最低1hz，不仔细点还做不好。

3dbuild

原帖由 scottmaxwell 于 2012-4-6 20:04 发表
AVR io口没有置位和清零寄存器，否则你就会影响其他位 所以要先读取8个io口的状态 ，这些都需要CPU 开销的

从这段话来看，觉得你要么没有对AVR的处理器做深入的了解，要么没理解我的算法。实际上不需要置位和清零寄存器，也不需要读8个IO口的状态，CPU只是输出，不用管它原来是什么状态，原来的状态是通过运算得到。例如，你可以把6轴的脉冲IO对应到PORTB的低6位，高2位不接输出，所以不用管，然后在中断程序里把一个寄存器变量A设为0，再按顺序判断每个IO是否需要拉高，是就置位，例如0位需要拉高，就A=0x1，接着如果第2位需要拉高，就A &= 0x2，如此把全部6个轴都处理完，变量A里得到一个6轴状态，然后用PORTB = A一条指令把6个轴的当次脉冲状态输出，完成后运行30条空指令延时1us以上，然后PORTB=0一条指令把6个轴的输出拉低，再退出中断程序。在这个过程中，如果某个轴当次不需要输出，则对应的输出脚会保持低电平，不会有问题。

这个算法的关键地方，是定时器要永远运行在最高的输出频率，例如100KHz，中断程序要处理各轴的累加状态和是否输出脉冲，这个过程全部是整数运算，中间会用到一些预先由上一个CPU算好的参数，来控制各轴在合适的脉冲个数输出脉冲，可以参考一下Bresenham直线算法与画圆算法的介绍：http://oldj.net/article/bresenham-algorithm/

熟悉PC开发然后再搞单片机的人，习惯于用1个CPU做全部的事情，这个在单片机的世界里是不太一样的，在需要的时候完全可以1个CPU专注一个事情，多个CPU协作以达到更高的性价比

3dbuild

原帖由 cjseng 于 2012-4-6 22:46 发表
在我看来，这是不可能的，单片机的速度根本到不到要求。不要说200K，20K也不可能。
前天刚好用单片机做了一个小东西，相当于控制4轴输出，最高频率50hz，最低1hz，不仔细点还做不好。

RepRap里的Marlin固件可以用1个8位AVR CPU稳定输出10K的4轴脉冲驱动打印机，XY轴还带标准线性加减速控制，同时还在读SD卡，解释G代码，G代码还支持前向预读，可以在转向位置尽量保持恒定运动速度，还支持圆弧插补，读取和控制喷头温度和加热床温度，检测限位开关，还要和PC通讯，按你的说法是根本不可能的了，可是人家却做到了

[ 本帖最后由 3dbuild 于 2012-4-6 23:43 编辑 ]

lvsoft

原帖由 3dbuild 于 2012-4-6 23:41 发表

RepRap里的Marlin固件可以用1个8位AVR CPU稳定输出10K的4轴脉冲驱动打印机，XY轴还带标准线性加减速控制，同时还在读SD卡，解释G代码，G代码还支持前向预读，可以在转向位置尽量保持恒定运动速度，还支持圆弧插补， ...

不是做不到...而是真心没啥意义，只要愿意堆精力，人总是能找出方法不断的压榨出硬件的潜力的。
很多搞开源的人喜欢给自己树立一个目标挑战下自己，
但是我还是希望还是能换个别的类型的目标...

scottmaxwell

原帖由 3dbuild 于 2012-4-6 23:35 发表


从这段话来看，觉得你要么没有对AVR的处理器做深入的了解，要么没理解我的算法。实际上不需要置位和清零寄存器，也不需要读8个IO口的状态，CPU只是输出，不用管它原来是什么状态，原来的状态是通过运算得到。例如 ...

你这个讲的是最基础的只是  很多年前我就知道了  1你废了2个IO口   6轴输出  除了这个  还有方向也需要6个口,使能信号6个口,还有需要采集输入多个口,你认为你的单片机有几个口让你废,还有他这个是专用的   每个轴的脉冲数可以预先知道,这样也可以减小计算位数.
Bresenham 画直线运算我很多年年就研究过了 写GUI画直线函数.

3dbuild

方向，使能，脉冲总共用3个8位IO口，一片M8就足够了，M8只管脉冲，有什么问题吗？其他的采集口用M168，感觉你还是在想着用1片CPU做全部事情

[ 本帖最后由 3dbuild 于 2012-4-7 00:07 编辑 ]

scottmaxwell

原帖由 3dbuild 于 2012-4-6 23:41 发表

RepRap里的Marlin固件可以用1个8位AVR CPU稳定输出10K的4轴脉冲驱动打印机，XY轴还带标准线性加减速控制，同时还在读SD卡，解释G代码，G代码还支持前向预读，可以在转向位置尽量保持恒定运动速度，还支持圆弧插补， ...

RepRap本身的精度就不高,专用控制的 ,  10k 4轴  提高一下效率  或许是可以作到的 ,但是他肯定是有很多限制的,并不是通用的.
比如你用 其他  CAM 软件生成的G代码,根本就不能运行

3dbuild

用8位单片机回应你这个主题的意思是，200K，用你的32位单片机，本来就不是做不到的事，只是没有人这么做，可能是商业上的原因，这个你要考虑清楚

3dbuild

原帖由 scottmaxwell 于 2012-4-7 00:08 发表

RepRap本身的精度就不高,专用控制的 ,  10k 4轴  提高一下效率  或许是可以作到的 ,但是他肯定是有很多限制的,并不是通用的.
比如你用 其他  CAM 软件生成的G代码,根本就不能运行

RepRap精度不高是机械部分，电子部分没有精度这个说法，只有稳定性，而稳定性可能比MACH3还高或者维宏卡还高，RepRap的打印动不动就连续运行24小时的，中间一出错就全部报废，这个你可能不了解。至于通用性，没有东西是万能的，你做得再通用，也只是业余人士敢用，专业点的，例如木工加工中心，机加工中心，不可能用的，这个是商业定位问题，如果你有想法向这个方向发展，首先面对的就是一堆类似西门子之类的专业控制器，竞争不是一般的大

scottmaxwell

原帖由 3dbuild 于 2012-4-7 00:06 发表
方向，使能，脉冲总共用3个8位IO口，一片M8就足够了，M8只管脉冲，有什么问题吗？其他的采集口用M168，感觉你还是在想着用1片CPU做全部事情

不要认为 你的2片AVR 性能会比一片高      一片PIC32的性能至少是 AVR 单片机的几十倍性能,数控插补软件算法没有几种,效率也就在那片,还有什么整数计算,这个是最基本的能力,如果需要快速运算,实时处理,还有浮点,除法,那你就什么都做不成了.
你认为单独的一片AVR可以处理接受数据  读取SD卡   我告诉你 有DMA的单片机  读取这个都不需要CPU干预的.

cjseng

原帖由 3dbuild 于 2012-4-6 23:41 发表

RepRap里的Marlin固件可以用1个8位AVR CPU稳定输出10K的4轴脉冲驱动打印机，XY轴还带标准线性加减速控制，同时还在读SD卡，解释G代码，G代码还支持前向预读，可以在转向位置尽量保持恒定运动速度，还支持圆弧插补， ...

走走停停当然做得到，实时插补还要200K绝对不可能。

scottmaxwell

原帖由 3dbuild 于 2012-4-7 00:15 发表

RepRap精度不高是机械部分，电子部分没有精度这个说法，只有稳定性，而稳定性可能比MACH3还高或者维宏卡还高，RepRap的打印动不动就连续运行24小时的，中间一出错就全部报废，这个你可能不了解。至于通用性，没有东 ...

RepRap 很早就研究过的.
国外的电子开源项目,几乎都晚过  mega8 经典的开源就是控制32路舵机. 06 年的时候就仿制,改进过

[ 本帖最后由 scottmaxwell 于 2012-4-7 00:32 编辑 ]

3dbuild

我好象从来都没有说过“2片AVR 性能会比一片高”？只是暗示"2片AVR价格比一片PIC32便宜几倍，而且可以做到类似的事情，前提是要求稍微降低一些"

遇到一些搞单片机开发的人，总是觉得8位的低级，觉得搞就得要搞32位的，最好还是ARM的，能跑Linux的更好，这才体现其专业水准。我不反对这个观点，能搞高级的肯定比只会低级的水平高，但是真正做项目时就未必用这个标准，而是要找最合适的，例如做个充电器，用32的合适还是8的合适？

3dbuild

原帖由 cjseng 于 2012-4-7 00:25 发表


走走停停当然做得到，实时插补还要200K绝对不可能。

不是200K，Marlin是10K，连续的，不可能走走停停，走走停停会影响表面质量

3dbuild

原帖由 scottmaxwell 于 2012-4-7 00:27 发表

RepRap 很早就研究过的

我感觉你有精力研究一下会比搞通用的好，RepRap硬件和软件发展都很快，比你“很早”的时候应该先进了不少，而且现在卖的都是暴利，你上网查一下价格

cjseng

原帖由 3dbuild 于 2012-4-7 00:30 发表


不是200K，Marlin是10K，连续的，不可能走走停停，走走停停会影响表面质量

能说明一下：RepRap里的Marlin固件可以用1个8位AVR CPU稳定输出10K的4轴信号是哪四轴吗？