运动控制系列芯片HCTL-1100的原理及应用

文章摘要：摘要：HCTL-1100是美国Agilent公司生产的高性能通用运动控制系列芯片。利用它可以与主处理器、放大器、电机和增量式编码器构成一个完整的运动控制系统。因此HCTL-1100可广泛应用于打印机、医疗器械、原材料加工和各种自动化控制领域。文中介绍了HCTL-1100芯片的结构、原理及应用。 关键词：HCTL-1100 运动控制 单片机 电机 增量式编码器 1 HCTL-1100的特性HCTL-1100是美国Agilent公司生产的高性能通用运动控制系列芯片，它内部集成了数字滤波器、换向器等可编程器件，因而可以使系统使用最少的元件来实现运行控制，这样不仅减轻了上位主机的控制负担，同时还具有很

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　　摘要：HCTL-1100是美国Agilent公司生产的高性能通用运动控制系列芯片。利用它可以与主处理器、放大器、电机和增量式编码器构成一个完整的运动控制系统。因此HCTL-1100可广泛应用于打印机、医疗器械、原材料加工和各种自动化控制领域。文中介绍了HCTL-1100芯片的结构、原理及应用。 
　　关键词：HCTL-1100 
运动控制 单片机 电机 增量式编码器 
1 HCTL-1100的特性
　　HCTL-1100是美国Agilent公司生产的高性能通用运动控制系列芯片，它内部集成了数字滤波器、换向器等可编程器件，因而可以使系统使用最少的元件来实现运行控制，这样不仅减轻了上位主机的控制负担，同时还具有很大的灵活性。HCTL-1100的主要特点如下：
　　●功耗低；
　　●具有PDIP和PLCC两种封装形式；
　　●可用来控制直流有刷、直流无刷和步进电机；
　　●内含可编程数字滤波器和换向器；
　　●具有8位并行和PWM（脉宽调制）电机额定值输出端口；
　　●与TTL电平兼容；
　　●带有协调多个HCTL-1100的SYNC（同步）引脚；
　　●具有100kHz～2MHz的工作频率范围；
　　●带有编码器输入端口。
2 TCTL-1100的引脚功能
　　TCTL-1100具有40-PDIP和44-PLCC两种封装形式：图1和图2分别为这两种封装形式的脚排列图。
HCTL-1100运动控制芯片各主要引脚的功能说明如下：
　　●同步引脚（SYNC）
　　该引脚只在INIT/IDLE模式下有效。可用来同步两个或多个芯片。将多个芯片的SYNC端连在一起来接收上位机的命令可实现同步控制。
　　●限位引脚（LIMIT）
　　用于输入紧急限位标志，低电平有效。当该脚有效时，器件将进入INIT/IDLE模式，清除电机额定值并切断电机电源，同时清除三个控制模式标志。当由INIT/IDLE模式重新进入控制模式后，这些标志可自动恢复原值。不用时应将该脚连到VDD，否则会引起触发而使系统进入错误的紧急状态。
　　●停止引脚（STOP）
     该停止标志仅适用于积分速率模式，低电平有效。有效时，系统将会减速直到停止，同时将保持零速度状态直到该位变高和新的速度命令被接收为止。不用时也应将该端连到VDD。
　　●编码器输入引脚（CHA，CHB，INDEX）
　　这三个引脚可用于接收增量式编码器的TTL，电平输出。共中通道A和B所接收的信号将被编码成24位位置计数器信号并从换向器输出。
　　●电机额定值端口（MC0-MC7）
     八位电机额定值端口由寄存器R08H组成，该寄存器的数据将直接传到外部引脚MC0-MC7。其中MC7是最高有效位，R08H可读可写，写入时通常为INIT/IDLE状态。

　　●脉宽调制（PWM）输出端口（PLUSE，SIGN）
     PWM端口由PULSE和SIGN引脚组成。该端口输出的电机额定值为带有正负极性的脉宽调制信号。
　　●梯度式引脚（PROF）
　　该引脚与内部状态寄存器的软件标志位4位连，也可由标志寄存器（R00H）的位0表示。当引脚和标志位为高时，表明系统正处于梯度式移动状态。移动结束后，控制器将对该标志位清零。应当注意：标志位清零的那一刻并不表明电机已停止工作。因此，它只是命令描述的完成而不是实际操作的完成。如果电机在移动中发生延迟而能跟上命令所要求的物理移动，则标志位将在移动完成前被清零。

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