基于运动控制芯片AFDX05的开放式五轴五联动数控系统的应用

　　一、引言

　　当前，各种运动控制卡的二次开发的比较复杂。目前国内比较多的工程师都熟悉数控系统的G代码，在ARM 32位单片机和国产运动控制芯片AFD-X05的基础上，研制成的可执行G代码的五轴联动运动控制器，使得二次开发变简单了。应用这种支持五轴直线插补的高速高精度的运动控制器，再开发各种专用的数控系统， 工程师们只需将精力放在大型的复杂的软件开发上面，完全不需要去了解硬件。

　　二、G代码五轴联动运动控制器的硬件系统

　　2.1 AFDX05运动控制芯片

　　云山数控研发的AFDX05运动控制芯片，支持任意2~5轴直线插补，任意2轴圆弧插补，多达6级的运动指令缓冲区，特别适合高速多线段或圆弧连续插补的运动控制，另外，还有反向间隙补偿，速度控制，加减速控制，位置控制，通用输入输出口，8/16 位数据总线，中断发生，硬件限位，软件限位，紧急停止，暂停，编码器信号输入等功能，驱动脉冲频率高达8MPPS、插补精度±5LSB。用于控制以脉冲序列方式输入的伺服电机、步进电机。

　　“中国芯”AFDX05，更加符合中国人的使用习惯。可以控制最多5轴的点位运动、连续轨迹运动、同步运动等应用。

　　2.2 ARM 32位单片机

　　CPU为 S3C44B0X。32M Flash。 脉冲方向差动输出驱动。60路光耦隔离输入42路集电极开路光耦隔离输出 或 36路光耦隔离输入20路集电极开路光耦隔离输出 。 5路步进/伺服电机脉冲光耦隔离输出，最高频率4MHz。32位逻辑位置和实际位置计数器。RS232通讯。硬件部分已模块化，无需任何硬件知识即可开发。

　　三、G代码五轴联动运动控制器的软件系统

　　3.1 支持的G代码

　　G代码 分组 功能

　　*G00 1 定位(快速移动)

　　*G01 1 直线插补(进给速度)

　　G02 1 顺时针圆弧插补

　　G03 1 逆时针圆弧插补

　　G04 0 暂停，精确停止

　　*G17 2 选择X平面

　　G18 2 选择Z平面

　　G19 2 选择Y平面

　　G27 0 返回并检查参考点

　　G28 0 返回参考点

　　G29 0 从参考点返回

　　G30 0 返回第二参考点

　　*G40 7 取消刀具半径补偿

　　G41 7 左侧刀具半径补偿

　　G42 7 右侧刀具半径补偿

　　G43 8 刀具长度补偿+

　　G44 8 刀具长度补偿-

　　*G49 8 取消刀具长度补偿

　　G52 0 设置局部坐标系

　　G53 0 选择机床坐标系

　　*G54 14 选用1号工件坐标系

　　G55 14 选用2号工件坐标系

　　G56 14 选用3号工件坐标系