高速計數(shù)及脈沖輸出指令ppt課件

1、一、一、 高速計數(shù)器高速計數(shù)器6個高速計數(shù)器個高速計數(shù)器HSC0HSC5，如表所示。這，如表所示。這6個高速個高速計數(shù)器均為計數(shù)器均為32位雙向計數(shù)器位雙向計數(shù)器 CPU型號型號CPU221和和CPU222CPU224、CPU226支持支持HSC號號HSC0、HSC3、HSC4、HSC5HSC0HSC5全部全部6種種最高任務(wù)頻最高任務(wù)頻率率單相單相4個個30kHz6個個30kHz雙相雙相2個個20kHz4個個20kHz1. 高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器指令工程工程定義高速計數(shù)器定義高速計數(shù)器高速計數(shù)器高速計數(shù)器LADSTLHDEF HSC，MODEHSC N操作數(shù)的含義及范圍操作數(shù)的含義及范圍HS

2、C：BYTE常數(shù)；常數(shù)；MODE：BYTE常數(shù)；常數(shù)；N：WORD常數(shù)常數(shù)1高速計數(shù)器定義指令高速計數(shù)器定義指令HDEF為指定的高速計數(shù)器為指定的高速計數(shù)器HSCx設(shè)置一種任務(wù)方式，任務(wù)方式?jīng)Q議了高速計數(shù)器的設(shè)置一種任務(wù)方式，任務(wù)方式?jīng)Q議了高速計數(shù)器的時鐘、方向、啟動和復(fù)位功能。每個高速計數(shù)器只能用一條時鐘、方向、啟動和復(fù)位功能。每個高速計數(shù)器只能用一條HDEF指令。指令。2高速計數(shù)器指令高速計數(shù)器指令HSC中參數(shù)中參數(shù)N用來設(shè)置高速計數(shù)器用來設(shè)置高速計數(shù)器的編號。的編號。2. 高速計數(shù)器編程高速計數(shù)器編程1 定義計數(shù)器方式和輸入定義計數(shù)器方式和輸入類型：類型：1.帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器

3、帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器2.帶有外部方向控制的單相計數(shù)器帶有外部方向控制的單相計數(shù)器3.帶有兩個時鐘輸入的雙相計數(shù)器帶有兩個時鐘輸入的雙相計數(shù)器4.A/B相正交計數(shù)器。相正交計數(shù)器。 方式：方式方式：方式0方式方式11在運用高速計數(shù)器時，除了要定義它的任務(wù)方式外，還必需正在運用高速計數(shù)器時，除了要定義它的任務(wù)方式外，還必需正確地運用它的輸入點。同一個輸入點不能同時用于兩個不同的確地運用它的輸入點。同一個輸入點不能同時用于兩個不同的功能，但是任何一個沒有被高速計數(shù)器的當(dāng)前方式運用的輸入功能，但是任何一個沒有被高速計數(shù)器的當(dāng)前方式運用的輸入點，可以被用作其它用途。例如，假設(shè)點，可以被用作其它用

4、途。例如，假設(shè)HSC0正被用于方式正被用于方式1，它占用它占用I0.0和和I0.2，那么，那么I0.1可以被可以被HSC3占用。占用。計數(shù)器標(biāo)號及各種任務(wù)方計數(shù)器標(biāo)號及各種任務(wù)方式對應(yīng)的輸入點式對應(yīng)的輸入點HSC0I0.0I0.1I0.2HSC1I0.6I0.7I1.0I1.1HSC2I1.2I1.3I1.4I1.5HSC3I0.1HSC4I0.3I0.4I0.5HSC5I0.4帶有內(nèi)部方向控制的單相帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器計數(shù)器方式方式0時鐘時鐘方式方式1時鐘時鐘復(fù)位復(fù)位方式方式2時鐘時鐘復(fù)位復(fù)位啟動啟動帶有外部方向控制的單相帶有外部方向控制的單相計數(shù)器計數(shù)器方式方式3時鐘時鐘方向方向方

5、式方式4時鐘時鐘方向方向復(fù)位復(fù)位方式方式5時鐘時鐘方向方向復(fù)位復(fù)位啟動啟動帶有增減計數(shù)時鐘的雙相帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器計數(shù)器方式方式6增時鐘增時鐘減時鐘減時鐘方式方式7增時鐘增時鐘減時鐘減時鐘復(fù)位復(fù)位方式方式8增時鐘增時鐘減時鐘減時鐘復(fù)位復(fù)位啟動啟動A/B相正交計數(shù)器相正交計數(shù)器方式方式9時鐘時鐘A時鐘時鐘B方式方式10時鐘時鐘A時鐘時鐘B復(fù)位復(fù)位方式方式11時鐘時鐘A時鐘時鐘B復(fù)位復(fù)位啟動啟動 高速計數(shù)器的任務(wù)方式和輸入點高速計數(shù)器的任務(wù)方式和輸入點 2設(shè)置控制字節(jié)設(shè)置控制字節(jié) HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5描畫描畫SM37.0SM47.0SM57.0SM147.00

6、=復(fù)位高電平有效；復(fù)位高電平有效； 1=復(fù)位低電平有復(fù)位低電平有效效SM47.1SM57.10=啟動高電平有效；啟動高電平有效； 1=啟動低電平有啟動低電平有效效SM37.2SM47.2SM57.2SM147.20=4計數(shù)率；計數(shù)率； 1=1計數(shù)率計數(shù)率SM37.3SM47.3SM57.3SM.3SM147.3SM157.30=減計數(shù)；減計數(shù)； 1=增計數(shù)增計數(shù)SM37.4SM47.4SM57.4SM.4SM147.4SM157.4寫入計數(shù)方向：寫入計數(shù)方向：0=不更新；不更新； 1=更新更新SM37.5SM47.5SM57.5SM.5SM147.5SM157.5寫入預(yù)置值：寫入預(yù)置值：0=不

7、更新；不更新； 1=更新更新SM37.6SM47.6SM57.6SM.6SM147.6SM157.6寫入初始值：寫入初始值：0=不更新；不更新； 1=更新更新SM37.7SM47.7SM57.7SM.7SM147.7SM157.7HSC允許：允許：0制止制止HSC；1允許允許HSC控制位控制位11111000位描畫位描畫允許允許HSC更新初始更新初始值值更新預(yù)置更新預(yù)置值值更新計數(shù)更新計數(shù)方向方向增計數(shù)器增計數(shù)器4計數(shù)計數(shù)率計數(shù)率計數(shù)啟動高電啟動高電平有效平有效復(fù)位高電復(fù)位高電平有效平有效然后用然后用HDEF指令定義高速計數(shù)器指令定義高速計數(shù)器HSC1的任務(wù)方式為方式的任務(wù)方式為方式11。將將

8、A置信號輸入接置信號輸入接I0.6，B置信號輸入接置信號輸入接I0.7，外部復(fù)位端接，外部復(fù)位端接I1.0，外部啟動端接，外部啟動端接I1.1。 3設(shè)置初始值和預(yù)置值設(shè)置初始值和預(yù)置值每個高速計數(shù)器都有一個每個高速計數(shù)器都有一個32位的初始值和一個位的初始值和一個32位的預(yù)置值，位的預(yù)置值，均為帶符號整數(shù)。為了向高速計數(shù)器裝入新的初始值和預(yù)置值，均為帶符號整數(shù)。為了向高速計數(shù)器裝入新的初始值和預(yù)置值，必需先設(shè)置控制字節(jié)，并且把初始值和預(yù)置值存入特殊存儲器必需先設(shè)置控制字節(jié)，并且把初始值和預(yù)置值存入特殊存儲器中，然后執(zhí)行中，然后執(zhí)行HSC指令，即可完成高速計數(shù)器初始值的設(shè)定指令，即可完成高速計數(shù)

9、器初始值的設(shè)定及更新。及更新。 要裝入的值要裝入的值HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5初始值初始值SMD38SMD48SMD58SMDSMD148SMD158預(yù)置值預(yù)置值SMD42SMD52SMD62SMD142SMD152SMD162當(dāng)前值當(dāng)前值HC0HC1HC2HC3HC4HC54指定并使能中斷效力程序指定并使能中斷效力程序一切計數(shù)器方式都支持在一切計數(shù)器方式都支持在HSC的當(dāng)前值等于預(yù)置值時產(chǎn)生的當(dāng)前值等于預(yù)置值時產(chǎn)生一個中斷事件。一個中斷事件。 5高速計數(shù)器的形狀位高速計數(shù)器的形狀位HSC0HSC1HSC2HSC3HSC4HSC5描畫描畫SM36.0SM46.0SM56.

10、0SM.0SM146.0SM156.0不用不用SM36.1SM46.1SM56.1SM.1SM146.1SM156.1不用不用SM36.2SM46.2SM56.2SM.2SM146.2SM156.2不用不用SM36.3SM46.3SM56.3SM.3SM146.3SM156.3不用不用SM36.4SM46.4SM56.4SM.4SM146.4SM156.4不用不用SM36.5SM46.5SM56.5SM.5SM146.5SM156.5當(dāng)前計數(shù)方向形狀位：當(dāng)前計數(shù)方向形狀位：0=減計數(shù)；減計數(shù)；1=增計數(shù)增計數(shù)SM36.6SM46.6SM56.6SM.6SM146.6SM156.6當(dāng)前值等于預(yù)置

11、值形狀位：當(dāng)前值等于預(yù)置值形狀位：0=不等；不等；1=相等相等SM36.7SM46.7SM56.7SM.7SM146.7SM156.7當(dāng)前值大于預(yù)置值形狀位：當(dāng)前值大于預(yù)置值形狀位：0=小于等于；小于等于；1=大于大于二、二、 高速計數(shù)器運用舉例高速計數(shù)器運用舉例1. 帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器計數(shù)方向采用控制位設(shè)定，如運用計數(shù)方向采用控制位設(shè)定，如運用HSC0時，計數(shù)方向控制位時，計數(shù)方向控制位SM37.3，當(dāng)該位設(shè)定為，當(dāng)該位設(shè)定為0時為減計數(shù)器，設(shè)定為時為減計數(shù)器，設(shè)定為1時為增計數(shù)器。時為增計數(shù)器。 【例題【例題8.2】運用高速計數(shù)器】運用高速計數(shù)器HSC

12、0和中斷指令對輸入端和中斷指令對輸入端I0.0脈脈沖信號計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值大于沖信號計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值大于50時輸出端時輸出端Q0.0接通。接通。2. 帶有外部方向控制的單相計數(shù)器帶有外部方向控制的單相計數(shù)器外部方向控制為采用公用的輸入端口作為計數(shù)器的計數(shù)方外部方向控制為采用公用的輸入端口作為計數(shù)器的計數(shù)方向控制，如運用向控制，如運用HSC0時，運用時，運用I0.1為計數(shù)方向控制，置為計數(shù)方向控制，置1時為增計數(shù)器。時為增計數(shù)器。 系統(tǒng)自動分配系統(tǒng)自動分配I0.0為為HSC0的的計數(shù)信號輸入端；計數(shù)信號輸入端；I0.1接通是接通是增計數(shù)器，斷開是減計數(shù)器；增計數(shù)器，斷開是減計數(shù)器；I0.2是復(fù)位端。是

13、復(fù)位端。 3. 帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器雙相計數(shù)器為帶有兩相計數(shù)時鐘輸入的計數(shù)器。其中一相時鐘雙相計數(shù)器為帶有兩相計數(shù)時鐘輸入的計數(shù)器。其中一相時鐘為增計數(shù)時鐘，一相為減計數(shù)時鐘。增時鐘輸入口上有為增計數(shù)時鐘，一相為減計數(shù)時鐘。增時鐘輸入口上有1個脈個脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值加沖時，計數(shù)器當(dāng)前值加1；減時鐘輸入口上有；減時鐘輸入口上有1個脈沖時，計數(shù)個脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值減器當(dāng)前值減1， 系統(tǒng)自動分配系統(tǒng)自動分配I0.6為為HSC1的增計數(shù)信號輸入端，的增計數(shù)信號輸入端，I0.7為為HSC1的減計數(shù)信號輸入的減計數(shù)信號輸入端；端；I1.0是復(fù)位端，是復(fù)位端，I1.1

14、是是啟動端。啟動端。 4. A/B相正交計數(shù)器相正交計數(shù)器A/B相正交計數(shù)器也具有兩相時鐘輸入端，分別為相正交計數(shù)器也具有兩相時鐘輸入端，分別為A時鐘和時鐘和B時鐘。時鐘。A/B相正交計數(shù)器利用兩個輸入脈沖相位的比較確定相正交計數(shù)器利用兩個輸入脈沖相位的比較確定計數(shù)的方向，當(dāng)時鐘計數(shù)的方向，當(dāng)時鐘A的上升沿超前與時鐘的上升沿超前與時鐘B的上升沿時為增的上升沿時為增計數(shù)，滯后時那么為減計數(shù)。計數(shù)，滯后時那么為減計數(shù)。 【例題】假設(shè)某單向旋轉(zhuǎn)機械上銜接了一個【例題】假設(shè)某單向旋轉(zhuǎn)機械上銜接了一個A/B兩相正交脈兩相正交脈沖增量旋轉(zhuǎn)編碼器，計數(shù)脈沖的個數(shù)就代表了旋轉(zhuǎn)軸的位置。沖增量旋轉(zhuǎn)編碼器，計數(shù)脈

15、沖的個數(shù)就代表了旋轉(zhuǎn)軸的位置。編碼器旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生編碼器旋轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生10個個A/B相脈沖和一個復(fù)位脈沖相脈沖和一個復(fù)位脈沖C相相或或Z相，需求在第相，需求在第5和第和第8個脈沖所代表的位置之間接通個脈沖所代表的位置之間接通Q0.0，其他位置，其他位置Q0.0斷開。斷開。 系統(tǒng)自動分配系統(tǒng)自動分配I0.0為為HSC0的的A置信號輸入端，置信號輸入端，I0.1為為HSC0的的B置信號輸入端；置信號輸入端；I0.2是復(fù)位端。是復(fù)位端。在指定輸出點上實現(xiàn)脈沖串輸出在指定輸出點上實現(xiàn)脈沖串輸出PTO和脈寬調(diào)制和脈寬調(diào)制PWM功能功能指定輸出點：指定輸出點：Q0.0，Q0.1PTO可以輸出一串脈沖占空比可以

16、輸出一串脈沖占空比50，用戶可以經(jīng)，用戶可以經(jīng)過特殊存放器過特殊存放器SM控制脈沖的周期和個數(shù)?？刂泼}沖的周期和個數(shù)。PWM可以輸出一段占空比可調(diào)的脈沖，用戶可以經(jīng)過可以輸出一段占空比可調(diào)的脈沖，用戶可以經(jīng)過特殊存放器特殊存放器SM控制脈沖的周期和脈寬?？刂泼}沖的周期和脈寬。PLS Q0.X其中其中X取取0或或11. PTOPTO按照一定的脈沖個數(shù)和周期輸出一串方波占空比按照一定的脈沖個數(shù)和周期輸出一串方波占空比50?？梢灾付}沖數(shù)和周期以微秒或毫秒為添加量?？梢灾付}沖數(shù)和周期以微秒或毫秒為添加量。脈沖個數(shù)：脈沖個數(shù)：1到到4，294，967，295周期：周期：10s到到65,535s 2m

17、s到到65,535ms周期為偶數(shù)，假設(shè)周期為奇的微秒數(shù)或毫秒數(shù)例周期為偶數(shù)，假設(shè)周期為奇的微秒數(shù)或毫秒數(shù)例75ms 將會引起占空比失真將會引起占空比失真1PTO脈沖串的單段管線脈沖串的單段管線一次只能存儲一段脈沖串的屬性，當(dāng)?shù)谝粋€脈沖串發(fā)送完成，一次只能存儲一段脈沖串的屬性，當(dāng)?shù)谝粋€脈沖串發(fā)送完成，第二個脈沖串要改動特殊存放器，并再次執(zhí)行第二個脈沖串要改動特殊存放器，并再次執(zhí)行PLS指令。指令。2 PTO脈沖串的多段管線脈沖串的多段管線一次設(shè)定多段脈沖串的屬性。屬性可以存入一次設(shè)定多段脈沖串的屬性。屬性可以存入V存儲器的包絡(luò)表中。存儲器的包絡(luò)表中。每段記錄的長度為每段記錄的長度為8個字節(jié)，由個

18、字節(jié)，由16位周期值、位周期值、16位周期增量值位周期增量值和和32位脈沖個數(shù)值組成。在周期增量處輸入一個正值將添加周位脈沖個數(shù)值組成。在周期增量處輸入一個正值將添加周期；輸入一個負值將減少周期；輸入期；輸入一個負值將減少周期；輸入0將不改動周期將不改動周期當(dāng)當(dāng)PTO包絡(luò)執(zhí)行時，當(dāng)前啟動的段的編號保管在包絡(luò)執(zhí)行時，當(dāng)前啟動的段的編號保管在SMB166或或SMB176PWM產(chǎn)生一個占空比變化周期固定的脈沖輸出，可以微秒產(chǎn)生一個占空比變化周期固定的脈沖輸出，可以微秒或者毫秒為單位指定其周期和脈沖寬度?；蛘吆撩霝閱挝恢付ㄆ渲芷诤兔}沖寬度。2. PWM周期：周期：10s65,535s 2ms65,53

19、5ms脈寬：脈寬：0s65,535s 0ms65,535ms同步更新：假設(shè)不需求改動時間基準(zhǔn)，就可以進展同步更新。同步更新：假設(shè)不需求改動時間基準(zhǔn)，就可以進展同步更新。利用同步更新，波形特性的變化發(fā)生在周期邊沿，提供平滑利用同步更新，波形特性的變化發(fā)生在周期邊沿，提供平滑轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。異步更新：異步更新：PWM的典型操作是當(dāng)周期時間堅持常數(shù)時變的典型操作是當(dāng)周期時間堅持常數(shù)時變化脈沖寬度。所以，不需求改動時間基準(zhǔn)。但是，假設(shè)需化脈沖寬度。所以，不需求改動時間基準(zhǔn)。但是，假設(shè)需求改動求改動PTO/PWM發(fā)生器的時間基準(zhǔn)，就要運用異步更新。發(fā)生器的時間基準(zhǔn)，就要運用異步更新。異步更新會呵斥異步更新會呵斥PTO/PWM功能被瞬時制止，和功能被瞬時制止，和PWM波形波形不同步。這會引起被控設(shè)備的振動。不同步。這會引起被控設(shè)備的振動。二、包絡(luò)表值的計算二、包絡(luò)表值的計算PTO/PWM的多段管線功能在許多運用中非常有用，尤其在的多段管線功能在許多運用中非常有用，尤其在步進電機控制中。步進電機