运动控制开发板——PCL6045B的替代型号PCL6045BL 以太网口评估板ETH6045D（工业级ARM9架构）
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本页包括如下内容：
ETH6045D评估板与授权资料购买说明与清单
ETH6045D评估板介绍
ETH6045D评估板软件系统介绍
ETH6045D评估板结构布局与接口
PCL6045BL芯片介绍
PCL6045BL 与PCL6045B差异
MCX314AS，MCX314AL与PCL6045BL对比
ETH6045D评估板与授权资料购买说明与清单
评估板硬件2000元/套(不含税)。 （包括软件的二进制程序，不包括源码，不包括硬件图纸）
授权资料7000元~20000元(不含税，包括技术支持！！！).（购买需要签保密协议）
| 编号 |
名称 |
备注 |
|---|---|---|
1 |
硬件原理图 |
Orcad格式（cadence软件） |
2. |
硬件PCB图 |
Allegro格式（cadence软件） |
3. |
ARM核心板linux系统bin文件 |
已经包含sdram，flash的驱动，直接使用即可。 |
4. |
核心板linux下的应用程序源码 |
多线程，阻塞机制源码，成熟的软件架构！缓冲区方式接收解析网口收到的各种指令。 |
5. |
核心板linux下驱动源码 |
操作PCL6045BL芯片的驱动 |
6. |
上位机windows调试软件源码（vc6.0） |
运动控制的各种动作 |
7. |
核心板系统源代码 |
内核，文件系统 |
8. |
核心板原理图原图 |
Orcad格式（cadence软件） |
9. |
技术支持 |
8年嵌入式软硬件经验，12年以上软件设计经验的专家提供系统方案，mcu选型，6045bl后期技术支持，嵌入式系统开发技术支持。 |
ETH6045D评估板介绍
ETH6045D采用核心板与底板架构，底板上包含有PCL6045BL芯片，电源模块，普通光耦，高速光耦等器件，同时包含有网口，USB主从接口，串口，以及运动控制相关接口；核心板有ARM9核心板和CORTEX-M3核心板两种。 Arm9核心板板内运行有嵌入式linux系统，CORTEX-M3核心板板内运行有UC-OS系统。
ARM9核心板资源包含atmel工业级ARM9芯片，32M sdram,8M norflash，nandflash选配。
CORTEX-M3核心板资源包含stm32f103芯片，1M SRAM,128M nand flash，TF卡接口。
与ARM9核心板配套时，是一款基于网络控制型的4轴运动控制评估板，它可以控制步进电机或接收脉冲命令的伺服电机。控制使用专用的运动控制芯片PCL6045BL，支持硬件直线插补：参数计算，加、减速处理、多轴直线差补由硬件完成。可接串口屏实现脱机控制。
ETH6045D四轴评估板，是对日本NPM公司运动控制芯片PCL6045BL（注意：不是PCL6045B）的学习以及性能习惯。100M以太网（Ethernet）架构评估板采用了802.3以太网总线接口进行通信，可以通过该网口在台式电脑或者笔记本电脑上进行运动控制芯片PCL6045BL的学习和评估，大大提高了效率，能实现步进电机以及伺服电机的高速脉冲控制，任意2轴圆弧插补，2~4轴的直线插补。4轴全部配置编码器信号输入接口（422电平差分输入）。
ETH6045D评估板硬件系统结构如下图，ARM通过16位总线接口与PCL6045BL芯片进行通信，电源模块包括5v，24v两个隔离电源输入，5v供系统内部使用，24V用于光耦隔离供电。光耦的输出电平可变（24v或者5v）。
ETH6045D评估板硬件设计采用核心板与底板架构，核心板采用的MCU 是ATMEL工业级ARM9芯片AT91RM9200，核心板带16M字节SDRAM和8M字节NORFLASH。底板引出PCL6045BL的所有接口，包括IO与四轴控制信号，编码器，手轮等等；底板全光耦隔离，高速光耦与低速光耦。软件方面，核心板内运行嵌入式linux系统，带有完善的各部分驱动（串口，USB接口，IO控制，norflash-JFFS2等等）。ETH6045D评估板V1.2实物图如下(核心板在背面)：尺寸是175 x 115 mm
ETH6045D评估板软件系统介绍
评估板的软件分为windows上位机调试软件与板内嵌入式软件，上位机软件通过网口给板内嵌入式软件发命令，来实现控制PCL6045BL芯片进行相关动作。上位机软件采用VC6.0开发，界面如下图
板内嵌入式软件系统结构如下图，最顶层的守护进程，负责网口通信，接收到的数据进行协议处理，控制PCL6045BL进行运动控制，发送状态数据包等等。
ETH6045D评估板结构布局与接口
评估板结构布局如下图
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|
| 接口定义 |
接口说明 |
|---|---|
ETH6045D ---DB15(母头)定义 |
Extern_OUTx,Extern_DIRx,Extern_SRV_ONx分别为脉冲，方向和驱动器工作使能输出。Extern_EAx-,Extern_EAx+, Extern_EB+ Extern_EB-,Extern_EZ+, Extern_EZ-为编译器差分输入引脚。Extern_ALMx为报警输入，Extern_INPx为到位输入引脚（注意：以下Y,Z,U轴接口定义相同） |
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|
| 序号 |
名称 |
I/O |
说明 |
序号 |
名称 |
I/O |
说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 |
Extern_+ELx |
|
X轴正限位 |
9 |
Extern_+ELy |
|
Y轴正限位 |
2 |
Extern_+ELz |
|
Z轴正限位 |
10 |
Extern_+ELu |
- |
U轴正限位 |
3 |
Extern_-ELx |
|
X轴负限位 |
11 |
Extern_-ELy |
- |
Y轴负限位 |
4 |
Extern_-ELz |
|
Z轴负限位 |
12 |
Extern_-ELu |
- |
U轴负限位 |
5 |
Extern_ORGx |
|
X轴原点 |
13 |
Extern_ORGy |
- |
Y轴原点 |
6 |
Extern_ORGz |
|
Z轴原点 |
14 |
Extern_ORGu |
- |
U轴原点 |
7 |
Extern_SDx |
|
X轴减速 |
15 |
Extern_SDy |
- |
Y轴减速 |
8 |
Extern_SDz |
|
Z轴减速 |
16 |
Extern_SDu |
|
U轴减速 |
| 序号 |
名称 |
I/O |
说明 |
序号 |
名称 |
I/O |
说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 |
|
|
|
9 |
|
|
|
2 |
|
|
|
10 |
|
- |
|
3 |
|
|
|
11 |
Extern_#PEx |
- |
X轴脉冲输入使能 |
4 |
Extern_#PEy |
|
Y轴脉冲输入使能 |
12 |
Extern_#PEz |
- |
Z轴脉冲输入使能 |
5 |
Extern_#PEu |
|
U轴脉冲输入使能 |
13 |
Extern_PA |
- |
脉冲输入 |
6 |
Extern_PB |
|
脉冲输入 |
14 |
Extern_+DR |
- |
电平驱动输入 |
7 |
Extern_-DR |
|
电平驱动输入 |
15 |
Extern_VCC+5.0V |
- |
|
8 |
|
|
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PCL6045BL芯片介绍
PCL6045BL运动控制芯片，由NPM公司生产，是一种通过总线接收CPU命令、并产生脉冲控制步进电机或脉冲驱动型伺服电机的CMOS大规模集成芯片，可提供多种输出运动控制功能，包括连续、定长、回原点等输出方式，采用176针QFP封装，3.3V±10％单电源供电，工作温度范围－40℃～70℃。芯片功能丰富、硬件接口和软件编程简单、集成度和可*性高，可以广泛应用于数控机床、纺织机械、印刷机械、包装机械、各类切割机、雕刻机、机器人等数控机械的运动控制中。
PCL6045BL是NPM的最高功能脉冲控制芯片。直线插补/圆弧插补、动作中的速度以及目标位置的变更、最高速度的自动修正，停止时振动抑制，软限位，操作开关直接输入，多种原点复归方式，机械系统输入， 伺服电机I/F等多种功能。具备这些丰富的功能，易构建起复杂的运动控制系统。
数据手册下载:pcl6045bl
参数
任意2轴间的圆弧插补、任意2-4轴间直线插补（可实现复数LSI间5轴以上的直线插补）
最高输出频率:6.5Mpps
内藏4个/轴UP/DOWN计数器
内藏5个/轴28bit比较器
可实现动作中的速度以及目标位置变更
RoHS对应品★规格
参考时钟:19.6608MHz
最高输出频率:6.5Mpps
速度设定寄存器数:3(FL.FH.FA:补正速度)
速度设定范围:1~65,535
速度倍率设定范围:0.1X~100X
加速率设定范围:1~65,535
减速率设定范围:1~65,535
目标位置脉冲设定范围:-134,217,728~134,217,727
减速点设定范围:0~16,777,2150
Ｕ/Ｄ计数器:各轴28bits×３和16bits ×1（偏差计数器）
比较器:各轴28bitsx5
编码器输入:各轴A,B,Z 相和脱调检出用A,B相
通用输入端子:各轴8bits
通用输出端子:通用端子的输入、输出均可设定CPU I/F8/16 bits bus
Ｓ曲线加减速控制:Ｓ曲线（２次曲线）
次动作用预缓冲器:２段
当前位置计数器０点复归：有
编码器并用的原点复归：有
原点搜索／原点选出功能：有
IDLING（空转）脉冲：０～７脉冲
手动脉冲输入：有
步进电机脱调检出：有★插补功能
任意２～４轴直线插补、圆弧插补
控制轴数:４轴
PACKAGE：176- pin QFP
PCL6045BL 是PCL6045B的替代品，具体差别如下表
| 区别点 |
PCL6045B |
PCL6045BL |
|---|---|---|
电源供电 |
芯片引脚33,61,100,121,149,161,162,165,166,167，5V输入 |
芯片引脚33,61,100,121,149,161,162,165,166,167，3.3V输入 |
功耗 |
相对高 |
相对低 |
输入输出(接口) |
输入信号电平是5V。输出信号是5v，电流最大8mA。 |
输入信号电平可以是3.3v，也可以是5V（为了整个系统的问题考虑，最好用3.3v电平信号）。输出信号是3.3v，电流最大6mA。 |
动作模式(MOD) |
|
追加了圆弧插补DUMMY動作(MOD=6Fh) |
封装 |
引脚定义相同，尺寸基本相同 |
引脚定义相同，尺寸基本相同 |
软件 |
兼容 |
兼容 |
MCX314AS，MCX314AL与PCL6045BL对比
MCX314AL 是MCX314AS的替代品，3.3V 供电的低电压版本，pcl6045bl与mcx314al比较，pcl6045bl形状尺寸略大点。
1.在性能上，全部是四轴运动芯片，全部是日本进口， 差异小
2.价格上，批发零售pcl6045bl比mcx314al全部要便宜大概150元人民币
3.购货周期上，全部是从日本进货，这部分周期区别小，可是NPM公司的销售备货强一些，所以pcl6045bl对比mcx314al要轻易购买到，周期更短一些。
4.研发难易程度上，这两个芯片全部是基于总线接口，寄存器控制方式，公开的中文版资料方面，pcl6045bl与mcx314al各有一本书专门讲解，对于明白运动控制的研发人员来说，学习的难易程度是一样的。
尽管如此，产品方案实施方面，pcl6045bl比mcx314al的时间更加短，这是由于NPM公司有委托中国区代理开发pcl6045bl评估板，并提供所有授权资料（包括原理图，pcb，源代码），比mcx314al的优势在于提供硬件图纸和源代码（当然是付费的，但价格还比较合理普通单位全部能接受），能给开发单位节省1"2个月的研发时间。
产品图片:
