潍坊 网站建设,网站内容更新外包,网站开发人员的岗位职责,山西省城乡建设厅网站结构体说明 GRBL里面的速度规划是带运动段前瞻的#xff0c;所以有规划运动段数据和微小运动段的区分 这里的“规划运动段”对应的数据结构是plan_block_t#xff0c;前瞻和加减速会使用到#xff0c;也就是通过解析G代码后出来的直接直线数据或是圆弧插补出来的拟合直线数据…结构体说明 GRBL里面的速度规划是带运动段前瞻的所以有规划运动段数据和微小运动段的区分 这里的“规划运动段”对应的数据结构是plan_block_t前瞻和加减速会使用到也就是通过解析G代码后出来的直接直线数据或是圆弧插补出来的拟合直线数据 “微小运动段”对应的数据结构是segment_t加减速的终端数据持有者也就是plan_block_t数据经过了加减速后的计算数据 plan_block_t的数据还有一个临时的数据缓冲区st_block_buffer作用如上所述其中存储的是脉冲发生ISR里面需要用到的数据 stepper.c里面有个静态变量static st_prep_t prep这个变量是plan_block_t数据转换为segment_t数据时的一个缓冲即从plan_block_t里面提取相关数据然后生成新的segment_t数据加减速处理 加减速处理在stepper.c的st_prep_buffer()函数里流程为 1.segment_t缓冲区有空余位置才会进行加减速数据生成否则退出函数有接收到停止运动指令同样停止生成数据 2.从规划器的plan_block_t队列里面找到当前要进行分解的运动段此处会分为“系统运动段”和“普通运动段”就是一般操作和G代码解析的区分 3.判断prep里面的重新计算标志是否有效有效则重新计算当前的运动段分解 什么时候会需要重新计算呢一般是调整了速度修调(Ratio)之后会对未被执行的运动段重新进行计算 4.如果不需要重新计算了则直接把plan_block_t里面对应的Bresenham算法需要用到的脉冲输出阈值和总步数记录到st_block_buffer里面 5.此时开始根据plan_block_t里面的数据和系统当前状态来确定加减速的状态这里有好几个条件分支其中牵扯到前瞻计算的初始速度和终止速度以及系统的速度修调率。 5.1如果检测到系统有进给保持(HOLD)状态指令则直接进入全减速状态(RAMP_DECEL) 5.2如果速度修调被降低了则判断当前运动段的距离够不够减速到对应的终止速度不够则进入全减速状态(RAMP_DECEL)如果是足够的则进入半减速状态(RAMP_DECEL_OVERRIDE)如果是进入了规划的减速段则也进入全减速状态(RAMP_DECEL) 5.3如果是速度修调被升高了或是一开始进入加速运动则要进入加速状态(RAMP_ACCEL) 5.4如果是加速到了目标速度则应该进入匀速状态(RAMP_CRUISE) 5.5其中在加速状态的时候可以计算出要进行梯形加减速还是三角形加减速 6.在确定了当前运动段的加减速状态后则根据该状态进行segment_t微小运动段的分解计算分解计算是依靠一个固定的时基DT_SEGMENT来进行的 注意该固定时基只在计算segment_t数据时使用跟脉冲发生的时间没有直接关系 7.分解微小运动段的方法是根据加减速状态和pl_block的速率算出在DT_SEGMENT单元时间内的进给量(即应输出的脉冲量) 7.1半减速处理(RAMP_DECEL_OVERRIDE)首先计算减速到目标速度的时间然后算出减速状态下的进给再把加减速状态设置为匀速状态(RAMP_CRUISE)剩下的时间会在循环条件里再次进入匀速状态计算进给 7.2全加速处理(RAMP_ACCEL)计算全加速下是否会到达运动段的加速段目标位置如果还可以加速则继续处于全加速状态否则看加减速是梯形条件还是三角形条件如果是梯形则进入匀速状态(RAMP_CRUISE)如果是三角形则进入全减速状态(RAMP_DECEL) 7.3匀速处理(RAMP_CRUISE)计算匀速段是否结束了是则进入全减速状态(RAMP_DECEL)否则保持该状态另外如果匀速状态在DT_SEGMENT时间内就结束了同样地把剩余时间在全减速状态再计算一次进给量 7.4全减速处理(RAMP_DECEL)如果剩余的距离还可以继续减速则保持该状态然后计算出该次的进给量如果剩余的距离可以在该次减速中完成则要算出完成减速的时间量和进给量然后退出该运动段pl_block的加减速 7.5另外加减速处理中有“最小步”的输出要求如果在1个DT_SEGMENT内没有达到“最小步”的要求则继续累加1个DT_SEGMENT的时间知道满足“最小步”输出要求才退出步骤7 8.要注意的是步骤5是segment_t根据pl_block_t的状态初始化自己数据的流程里面有步骤7计算时需要用到的初始数据 步骤7是计算一个完整segment_t数据的流程里面有输出脉冲的条件数据比如在多长的时间内输出多少个脉冲 然后就是初始化T1定时器计数并且触发ISR在ISR中计算脉冲输出条件 9.另外1个pl_block_t可以分解成很多个segment_t如果segment_t的缓冲满了pl_block_t还没有结束则暂停生成segment_t等缓冲区空闲了再计算否则会一直生成segment_t 相反也有可能1个pl_block_t就对应1个segment_t且segment_t可能会在DT_SEGMENT内就完成了pl_block_t的目标距离时间是以实际计算的为准 10.脉冲输出的时基即T1定时器的溢出中断计数是根据segment_t的需要输出脉冲数和segment_t使用的时间(不一定是DT_SEGMENT)来直接计算的。在单个segment_t的脉冲输出期间T1的溢出中断时间间隔一致但一般不同的segment_t会有不同的T1时间间隔
pl_block-step_event_count 是完成这个block所需走的步数就是steps[x], steps[y], steps[z], 的最大值即是三个轴中的最长轴。如果某个轴是最长轴意味着这个轴的步进电机每个中断都有脉冲输出。
其他轴按照DDA算法输出
所谓的DDA算法如下
假设从P0点(0,0,0)插补到P1点(2,4,8)坐标分别对应X,Y,Z则最长轴是Z每个周期应该Z步数增加1个单位总共需要8个周期 再假设event_step 8step_x 2step_y 4step_z 8cnt_x cnt_y cnt_z 0 要Z每个周期都输出脉冲则有 cnt_x step_x; if (cnt_x event_step) {输出X脉冲cnt_x - event_step} //这里会在第4和第8个周期分别输出脉冲 cnt_y step_y; if (cnt_y event_step) {输出Y脉冲cnt_y - event_step} //这里会在第2/4/6/8个周期分别输出脉冲 cnt_z step_z; if (cnt_z event_step) {输出Z脉冲cnt_z - event_step} //每个周期都输出脉冲 你按照每个周期来算一下就知道X/Y/Z会按照插值法来输出脉冲了这个就是DDA的一个例子 假设需要从点0,0,0到点31,21,5从000到31215最终的执行结果是X轴步进电机移动31步、Y轴步进电机移动21步、Z轴步进电机移动了5步。 那么代码执行的详细情况如下 current_block-steps[X_AXIS] 31; current_block-steps[Y_AXIS] 21; current_block-steps[Z_AXIS] 5; current_block-step_event_count 31; //st.counter_x st.counter_y st.counter_z (st.exec_block-step_event_count 1); counter_x (current_block-step_event_count1) 15; counter_y counter_z counter_e counter_x; 第一步 Counter_x counter_x current_block-steps[X_AXIS] 15 31 46; 因为条件counter_x current_block-step_event_count为true, 所以X电机向前走一步 counter_x counter_x - current_block-step_event_count 46 - 31; 15; counter_y counter_y current_block-steps[Y_AXIS] 15 21 36; 因为条件counter_y current_block-step_event_count为true所以Y电机向前走一步 counter_y counter_y - current_block-step_event_count 36 - 31 5; counter_z counter_z current_block-steps[Z_AXIS] 15 5 20; 因为条件counter_z current_block-step_event_count为false所以Z电机不动 第二步 Counter_x counter_x current_block-steps[X_AXIS] 15 31 46; 因为条件counter_x current_block-step_event_count为true, 所以X电机向前走一步 counter_x counter_x - current_block-step_event_count 46 - 31 15; counter_y counter_y current_block-steps[Y_AXIS] 5 21 26; 因为条件counter_y current_block-step_event_count为false所以Y电机不动 counter_z counter_z current_block-steps[Z_AXIS] 20 5 25; 因为条件counter_z current_block-step_event_count为false所以Z电机不动
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