动信号。
[0053]在具体实施过程中，请继续参考图1，用户逻辑模块102包括:
[0054]定时器状态机1021，与寄存器组1012相连，用于获取寄存器组1012中存储的脉冲周期数和插补周期设定值；
[0055]脉冲周期控制模块1022，与定时器状态机1021相连，用于根据定时器状态机1021获取的脉冲周期数，控制脉冲信号的电平；具体来讲，在位移偏移量为非整数倍脉冲当量时，脉冲均匀输出装置需要根据周期数改变脉冲信号的电平就可以实现脉冲个数的输出，并且不需要除法运算和取整运算，所以解决了现有技术中NURBS插补器存在的因采用除法算法和取整算法而导致误差的缺陷，避免了 NURBS插补器因采用除法算法和取整算法而导致的误差；
[0056]脉冲方向控制模块1023，与定时器状态机1021相连，用于根据定时器状态机1021获取的脉冲周期数，控制脉冲信号的正负值；具体来讲，在脉冲周期数为正数时，脉冲信号可以通过对应的正向输出引脚输出；当脉冲周期数为负数时，脉冲信号可以通过负向输出引脚输出；当脉冲周期数为零时，无脉冲信号输出。
[0057]在具体实施过程中，请继续参考图1，在本实施例中，由于AXI总线中并不包含中断操作，定时器状态机1021还与所述处理器相连，用于向处理器20发送中断请求，中断请求用于触发处理器20输出下一个插补周期的脉冲周期数和插补周期设定值，具体来讲，因此NURBS插补器脉冲均勾输出装置10的irq (英文:interrupt request ;中文:中断请求信号)是通过GIC (英文:General Interrupt Controller ;中文:通用中断控制器)输入引脚向ARM处理器发出中断请求的，而不是通过AXI总线。在实际应用中，存储在寄存器组1012中的数值被读取后，定时器状态机1021即能够向ARM处理器发出中的请求，要求ARM处理器写入下一个插补周期的脉冲周期数和插补周期设定值。
[0058]在本实施例中，Z - 7020开发板内嵌双核Cortex-A9ARM处理器，ARM处理器(也即NURBS插补器)能够计算出下一插补周期的各轴位移偏移量，并根据用户设定的脉冲当量值，得到脉冲周期数，从而能够将该脉冲周期数输出给本实用新型实施例提供的NURBS插补器脉冲均匀输出装置10中。
[0059]具体来讲，用户逻辑模块102中的定时器状态机1021的工作状态可以包括以下几种:
[0060]1、空闲状态:系统复位或接收到的脉冲周期数为零时，定时器状态机处在空闲状态；
[0061]2、中断状态:存储在各轴周期数寄存器中的当前值被读取后，定时器状态机向内嵌ARM处理器发出中断请求，要求写入下一个插补周期的各轴脉冲数；
[0062]3、使能信号更新:当接收到的脉冲周期数为非零值时，定时器状态机启动脉冲周期控制模块和脉冲方向控制模块，从而向电机输出脉冲信号，当然了，脉冲周期控制模块会根据脉冲周期数控制脉冲信号的电平，脉冲方向控制模块会根据脉冲周期数的正负值控制脉冲信号的正负值；
[0063]4、脉冲周期数更新:在当前插补周期内输出最后一个脉冲后，将各轴脉冲周期数寄存器的数值写入到脉冲周期控制模块和脉冲方向控制模块；
[0064]5、计数状态:定时器状态机每经过一个定时时钟周期，定时器计数值加一，计数值达到状态切换设定值，即驱动定时器状态机之间的状态切换。
[0065]请参考图4，图4是本实用新型实施例提供的NURBS插补器脉冲均匀输出装置运行时的流程图，如图4所示，该流程包括以下步骤:
[0066]S1:系统复位并初始化，启动NURBS插补器脉冲均匀输出装置10程序；
[0067]S2:判断定时时钟上升沿是否有效；如是，计数值执行加一操作；若否，重新执行S2 ；
[0068]S3:判断计数值是否大于脉冲周期数设定值；如是，读入新的脉冲周期数；
[0069]S4:若否，判断计数值是否大于使能信号设定值；如是，使能信号有效，从而使得NURBS插补器脉冲均匀输出装置10输出脉冲信号，并且通过脉冲周期控制模块1022控制脉冲信号的电平，通过脉冲方向控制模块1023根据脉冲周期数的正负值控制出脉冲信号的正负值；
[0070]S5:若否，判断计数值是否大于中断信号设定值；如是，向处理器20发出中断请求；
[0071]S6:若否，判断计数值是否大于插补周期设定值；如是，计数值清零并返回S2 ;若否，返回S2。
[0072]需要说明的是，上述NURBS插补器脉冲均匀输出装置运行时的流程图中定时器状态机的状态切换设定值如脉冲周期数设定值、使能信号设定值、中断信号设定值和插补周期设定值的具体数值在此不做限制，通过本实施例的介绍，在实际应用中，本领域所属的技术人员能够根据实际情况，将脉冲周期数设定值、使能信号设定值、中断信号设定值和插补周期设定值设置为合适的数值，使得定时器状态机在计数值的驱动下根据实际需要进行状态改变，从而满足实际情况的需要，在此就不再赘述了。
[0073]结合定时器状态机的状态和图4所示的NURBS插补器脉冲均匀输出装置运行时的流程图可以看出，由于本实用新型实施例提供的NURBS插补器脉冲均匀输出通过设置插补周期设定值寄存器和定时器状态机，将插补周期的定时与计数时钟的分频结合起来，实现了脉冲均匀输出的精确时钟控制，避免了 NURBS插补器因脉冲均匀分布的时钟分频控制不精确而导致影响加工产品精度的缺陷。
[0074]本实用新型实施例另一方面还提供一种NURBS插补器脉冲均匀输出设备，包括:
[0075]处理器，用于输出脉冲周期数和插补周期设定值；
[0076]脉冲均匀输出装置，与处理器相连，脉冲均匀输出装置用于接收处理器输出的脉冲周期数和插补周期设定值，并根据脉冲周期数和插补周期设定值控制输出脉冲信号的电平与方向。
[0077]在本部分中的脉冲均匀输出装置即可以是前述实施例中介绍的NURBS插补器脉冲均匀输出装置10，在前已经详细介绍了 NURBS插补器脉冲均匀输出装置10的内部构成、连接方式和运行过程，在此为了说明书的简洁就不再赘述了。
[0078]上述本实用新型实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
[0079]1、由于互联模块与输出脉冲周期数和插补周期设定值处理器相连，所以与电机相连的用户逻辑模块即能够根据互联模块接收的脉冲周期数和插补周期设定值，控制向电机输出脉冲信号的电平与方向，与现有技术相比，本实用新型实施例提供的NURBS插补器脉冲均匀输出装置接收处理器输出的数据不是脉冲个数，而是脉冲的周期数，无需通过除法计算和取整计算，解决了现有技术中NURBS插补器存在的因采用除法算法和取整算法而导致误差的技术问题。
[0080]2、由于本实用新型实施例提供的NURBS插补器脉冲均匀输出通过设置插补周期设定值寄存器和定时器状态机，将插补周期的定时与计数时钟的分频结合起来，实现了脉冲均匀输出的精确时钟控制，避免了 NURBS插补器因脉冲均匀分布的时钟分频控制不精确而导致影响加工产品精度的缺陷。
[0081]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种NURBS插补器脉冲均匀输出装置，其特征在于，包括: 互联模块，与输出脉冲周期数和插补周期设定值的处理器相连，用于接收所述处理器输出的所述脉冲周期数和所述插补周期设定值； 用户逻辑模块，与电机相连，用于根据所述互联模块接收的所述脉冲周期数和所述插补周期设定值，控制向所述电机输出脉冲信号的电平与方向。
2.如权利要求1所述的NURBS插补器脉冲均匀输出装置，其特征在于，所述互联模块具体包括: 总线访问控制单元，通过数据总线与所述处理器相连； 寄存器组，与所述访问控制单元相连，所述寄存器组用于存储所述处理器输出的所述脉冲周期数和所述插补周期设定值。
3.如权利要求2所述的NURBS插补器脉冲均匀输出装置，其特征在于，在所述电机为包括X轴、Y轴和Z轴的电机时，所述寄存器组包括: 插补周期设定值寄存器，用于存储所述插补周期设定值； X轴脉冲周期数寄存器，用于存储下一个插补周期中X轴脉冲周期数； Y轴脉冲周期数寄存器，用于存储下一个插补周期中Y轴脉冲周期数； Z轴脉冲周期数寄存器，用于存储下一个插补周期中Z轴脉冲周期数。
4.如权利要求2所述的NURBS插补器脉冲均匀输出装置，其特征在于，所述用户逻辑模块包括: 定时器状态机，与所述寄存器组相连，用于获取所述寄存器组中存储的所述脉冲周期数和所述插补周期设定值； 脉冲周期控制模块，与所述定时器状态机相连，用于根据所述定时器状态机获取的所述脉冲周期数，控制所述脉冲信号的电平； 脉冲方向控制模块，与所述定时器状态机相连，用于根据所述定时器状态机获取的所述脉冲周期数，控制所述脉冲信号的正负值。
5.如权利要求4所述的NURBS插补器脉冲均匀输出装置，其特征在于，所述定时器状态机还与所述处理器相连，用于向所述处理器发送中断请求，所述中断请求用于触发所述处理器输出下一个插补周期的脉冲周期数和插补周期设定值。
6.一种NURBS插补器脉冲均匀输出设备，其特征在于，包括: 处理器，用于输出脉冲周期数和插补周期设定值； 如权利要求1-5中任一权项所述的脉冲均匀输出装置，与所述处理器相连，所述脉冲均匀输出装置用于接收处理器输出的所述脉冲周期数和所述插补周期设定值，并根据所述脉冲周期数和所述插补周期设定值控制输出脉冲信号的电平与方向。
【专利摘要】本实用新型公开了一种NURBS插补器脉冲均匀输出装置以及设备，该NURBS插补器脉冲均匀输出装置，包括：互联模块，与输出脉冲周期数和插补周期设定值的处理器相连，用于接收处理器输出的脉冲周期数和插补周期设定值；用户逻辑模块，与电机相连，用于根据互联模块接收的脉冲周期数和插补周期设定值，控制向电机输出脉冲信号的电平与方向。由于互联模块与输出脉冲周期数和插补周期设定值处理器相连，所以与电机相连的用户逻辑模块即能够根据互联模块接收的脉冲周期数和插补周期设定值，控制向电机输出脉冲信号的电平与方向，无需通过除法计算和取整计算，解决了现有技术中NURBS插补器存在的因采用除法算法和取整算法而导致误差的技术问题。
【IPC分类】G05B19-4103
【公开号】CN204595564
【申请号】CN201520306782
【发明人】倪效勇, 龚芳, 张红剑, 王典洪, 魏宇浩
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月12日