Ai8051U，做个开源运动控制器（PLC），方案讨论

LAO***

申请的Ai8051U收到了，想做个开源的运动控制器（PLC），基本功能（要求）如下：
1，两个串口（RS232，RS485）
2，至少3路（A/B两相）高速计数器输入
3，至少3路（带方向控制）高速脉冲输出
其他没什么大的要求。

欢迎大家对高速计数输入，高速脉冲输出，
采用Ai8051U的哪些硬件，提点建议，谢谢😊

LAO***

高速A/B两相计数输入，高级PWM可组成2路，或用外部中断模拟
高速脉冲输出，T0~T4，T11，PCA（3路），高级PWM等，都可以用
只是效率有点低（需2次电平翻转中断，才能输出一个脉冲）
注：脉冲输出必须带可逆计数器，用以记录输出脉冲个数。

王***

LAO*** 发表于 2024-11-5 18:55
高速A/B两相计数输入，高级PWM可组成2路，或用外部中断模拟
高速脉冲输出，T0~T4，T11，PCA（3路），高级PW ...

可行性验证成功，DMA串口实现4路可控高速脉冲 - 串行口，DMA支持的4组串口，RS232，RS485，Modbus, CRC16 国芯技术交流网站 - AI32位8051交流社区
这个可以实现带有计数功能的可控脉冲数量输出。
不过会占用串口，如果使用两个串口做rs458/232的话，就只能拿出两个来做高速脉冲输出
不过这个优点也很明显，就是可以输出fosc/4频率的脉冲频率，并且可控

LAO***

这个玩意儿，要做出来简单，要做好比较难。
比如，要求输出两路不同的频率，要求同步，以一路为基准（整数），
另一路可能计算出来是带小数的（除不尽），折合成整数定时输出
频率，就有误差，需要合适的时候插入（多输出）一个脉冲，引起
输出抖动（短暂不同步）。

LAO***

再比如，对输入频率计数，跟踪其频率变化，模拟凸轮（查表）输出。
由于采样率较高，对频率的测量准确率降低，如何既快速又要测量精准，
再加上查表计算后的取整误差，如何保证输入/输出同步（误差最小化），
这永远是个值得思考的问题。

一束光***

脉冲输出最好做成4轴的。主要是软件不好做。我之前做了一款硬件，软件写了一点就没有继续。

zxcv***

运动控制现在都倾向用总线了，脉冲控制的弊端太大，特别是多轴时候，只干扰就能搞死人，一轴两轴用脉冲还凑合，三轴以上推荐用总线

LAO***

zxcv*** 发表于 2024-11-6 18:05
运动控制现在都倾向用总线了，脉冲控制的弊端太大，特别是多轴时候，只干扰就能搞死人，一轴两轴用脉冲还凑 ...

是的，通用现场总线传输控制信息，运动控制器编程简单（具体控制难度都转移到下位机一一伺服电机驱动器上了）。
只是STC单芯片搞不定，需外配（如EtherCAT、CANopen等）专用芯片。

LAO***

一束光*** 发表于 2024-11-6 17:55
脉冲输出最好做成4轴的。主要是软件不好做。我之前做了一款硬件，软件写了一点就没有继续。 ...

确实，我目标是4路A/B相高速输入，4路高速输出。
只是还不能确定，单芯片功能是否完全满足。

LAO***

高速输入频率不小于100KHz，计划有两路达到500KHz。
高速输出频率也不小于100KHz。