标题：PCL6045B评估板ETH6045D
ETH6045D评估板介绍
PCL6045B评估板ETH6045D是四轴评估板，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评估板硬件系统结构图
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V1.2实物图
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:
  上位机软件开发界面
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。
  板内嵌入式软件系统结构图
结构布局与接口
评估板结构布局如下图：
接口
功能描述
P1
通用IO口
J2
手轮及外部按键输入信号
J1
各轴到位，复位，锁存，清零信号
J4、J5、J6、J7
各轴控制信号
U24
外部限位等开关输入信号
X轴与驱动器连接示意图
接口定义
接口说明
ETH6045D ---DB15(母头)定义
表格内容1
表格内容1：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）
X轴与驱动器连接示意图：
  X轴与驱动器连接示意图
外部限位等开关输入信号
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
手轮及外部按键输入信号
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
​​​​​​​
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：PCL6045B评估板ETH6045D
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
  
区别点
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。
内容说明1
动作模式(MOD)
​追加了圆弧插补DUMMY动作(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
内容说明1：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。
几种芯片对比
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到2个月的研发时间。
参考文档：[1]