xc2004四轴运动控制芯片数据手册分享：
概述
串口通讯，仅需使用少量指令便可完成复杂工作。
单芯片四轴输出，多个芯片通过组网可控制达120轴。
支持四轴，三轴，二轴，一轴直线插补，二轴圆弧插补，螺旋插补，
椭圆插补。脉冲输出使用脉冲+方向方式。
拥有512条运动指令缓存空间，支持连续插补，支持速度前瞻。
支持电子手轮和电子凸轮功能。
LQFP64封装，引脚输入输出3.3V，可兼容5V。
性能参数
| 供电电源 | 3.3VDC 电流100MA |
| 温度范围 | －40 ～ ＋105℃ |
| 封装 | LQFP64 |
| IO输入 | 3.3v ，兼容5v |
| IO输出 | 3.3v TTL输出 |
| 控制轴数 | 4轴 |
| 脉冲输出最高频率 | 500KHZ |
| 编码器输入最高频率 | 500KHZ |
| 运动性能 | 1-4轴直线插补 ，圆弧插补，螺旋插补，椭圆插补，支持指令缓存，支持连续插补 。 |
| 通信速度 | 串口：115200bps |
引脚排列
| 引脚号 | 引脚名称 | 引脚功能说明 |
| 1 | VDD | 电源正极+3.3V |
| 2 | Y4 | 4号输出口 |
| 3 | Y5 | 5号输出口 |
| 4 | Y6 | 6号输出口 |
| 5 | XA1 | 16MHZ晶振引脚 |
| 6 | XA2 | 16MHZ晶振引脚 |
| 7 | RST | 复位引脚，低电平有效 |
| 8 | X | 手轮轴号选择1轴，低电平有效 |
| 9 | Y | 手轮轴号选择2轴，低电平有效 |
| 10 | Z | 手轮轴号选择3轴，低电平有效 |
| 11 | E | 手轮轴号选择4轴，低电平有效 |
| 12 | VSS | 电源负极 |
| 13 | VDD | 电源正极+3.3V |
| 14 | A | 正交编码输入 |
| 15 | B | 正交编码输入 |
| 16 | LMT1- | 1轴负限位或原点，低电平有效 |
| 17 | LMT2- | 2轴负限位或原点，低电平有效 |
| 18 | VSS | 电源负极 |
| 19 | VDD | 电源正极+3.3V |
| 20 | LMT3- | 3轴负限位或原点，低电平有效 |
| 21 | LMT4- | 4轴负限位或原点，低电平有效 |
| 22 | LMT1+ | 1轴正限位，低电平有效 |
| 23 | LMT2+ | 2轴正限位，低电平有效 |
| 24 | NC | 无功能 |
| 25 | NC | 无功能 |
| 26 | LMT3+ | 3轴正限位，低电平有效 |
| 27 | LMT4+ | 4轴正限位，低电平有效 |
| 28 | VSS | 电源负极 |
| 29 | NC | 无功能 |
| 30 | NC | 无功能 |
| 31 | VSS | 电源负极 |
| 32 | VDD | 电源正极+3.3V |
| 33 | NC | 无功能 |
| 34 | NC | 无功能 |
| 35 | NC | 无功能 |
| 36 | NC | 无功能 |
| 37 | NC | 无功能 |
| 38 | NC | 无功能 |
| 39 | SIGN | 工作状态指示，闲时慢速交替变化，轴运行时快速交替变化 |
| 40 | D1 | 第1轴方向信号 |
| 41 | P1 | 第1轴脉冲信号 |
| 42 | TXD | 串口发送TTL电平，接上位机RXD脚 |
| 43 | RXD | 串口接收TTL电平，接上位机TXD脚 |
| 44 | SX1 | 手轮脉冲数量放大1倍，低电平有效 |
| 45 | SX10 | 手轮脉冲数量放大10倍，低电平有效 |
| 46 | SX100 | 手轮脉冲数量放大100倍，低电平有效 |
| 47 | VSS | 电源负极 |
| 48 | VDD | 电源正极+3.3V |
| 49 | D2 | 第2轴方向信号 |
| 50 | P2 | 第2轴脉冲信号 |
| 51 | Y0 | 0号输出口，指令回应脚1，指令错误输出高，正确输出低 |
| 52 | Y1 | 1号输出口，指令回应脚2，指令正确输出高, 错误输出低 |
| 53 | Y2 | 2号输出口 |
| 54 | Y3 | 3号输出口 |
| 55 | NC | 无功能 |
| 56 | P3 | 第3轴脉冲信号 |
| 57 | D3 | 第3轴方向信号 |
| 58 | P4 | 第4轴脉冲信号 |
| 59 | D4 | 第4轴方向信号 |
| 60 | VSS | 电源负极 |
| 61 | INFO | 坐标信息请求输入脚，由高变低串口输出一次坐标信息 |
| 62 | STOP | 急停引脚，低电平有效 |
| 63 | VSS | 电源负极 |
| 64 | VDD | 电源正极+3.3V |
串口控制
串口通讯速率为115200bps,数据位为8位，停止位1位，无校验。
模块通过Y0引脚和Y1引脚的电平输出来指示收到的指令校验情况，同时串口也返回数据指令校验情况。
获取各轴逻辑位置和状态可通过INFO引脚由高到低的变化来使串口输出，也可由《获取各轴逻辑位置和状态》指令来控制输出。
除去《获取各轴逻辑位置和状态》指令，其它指令返回数据格式：
| 地址码 | 功能码 | 参数 |
| 0x00 | 1字节 | 2字节 |
参数解释：
参数 0xffff:表示接收数据校验有误 0x0000:表示数据校验正确
串口通讯指令
◆设置轴速度
发送：
| 地址码 | 功能码 | 补充0 | 轴号 | 加速度 | 运行速度 | 校验和 |
| 0x00 | 0x01 | 0x00 | 1字节 | 4字节 | 4字节 | 2字节 |
部分参数解释：
轴号（1，2，3，4）
加减速 加减速为：值（1-2000000）（Hz/s2）
运行速度 运行频率为：值（1-500000）（Hz）
要点：由于共用一个插补核心，轴号设为任意值都为所有轴速度，如需改变当前运动指令里的速度需在当前指令前重设速度。加速度最大可设为运行速度4倍。
◆ 设置轴逻辑位置
发送：
| 地址码 | 功能码 | 补0 | 轴号 | 位置 | 校验和 |
| 0x00 | 0x12 | 0x00 | 1字节 | 4字节 | 2字节 |
部分参数解释：
轴号（1，2，3，4） 1-4：1-4轴
位置 轴逻辑位置，范围（-268435455~+268435455）
◆轴停止
发送：
| 地址码 | 功能码 | 轴号 | 模式 | 校验和 |
| 0x00 | 0x17 | 1字节 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
轴号（6） 6：插补核心所有轴停止。
模式（0，1） 0：急停并清空后面缓存的指令 1：减速停不清后面缓存的指令
要点：所有轴共用一个插补核心，虚拟轴号为6。减速停止会使轴逻辑位置不准确，后面需重设轴逻辑位置。
◆获取各轴逻辑位置和状态
发送：
| 地址码 | 功能码 | 校验和 |
| 0x00 | 0x04 | 2字节 |
返回：
| 地址码 | 各轴运行状态 | 缓存数量 | 1轴坐标 | 2轴坐标 | 3轴坐标 | 4轴坐标 | 校验和 |
| 0x00 | 1字节 | 2字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 2字节 |
部分参数解释：
各轴状态值（转为8位二进制数）
第5位为插补核心各轴状态 0：停止中 1：运行中
缓存数量（0-512） 还未运行的缓存指令数
各轴坐标 范围（-268435455~+268435455）
要点：轴运行状态只是轴的瞬时状态，不能用来指示圆弧指令是否完成。可通过读取缓存数量来判断缓存区指令是否完成。一条圆弧指令会动态占用最多160条缓存空间。
◆ 设置特殊功能
发送：
| 地址码 | 功能码 | 补充0 | 功能 | 校验和 |
| 0x00 | 0xfa | 0x00 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
当功能写入0xfc，缓存内运动指令暂停。
当功能写入0xfd，取消缓存内运动指令暂停。
以下指令会自动进入缓存区并排队执行
◆ 四轴直线插补
发送：
| 地址码 | 功能码 | X轴号 | Y轴号 | Z轴号 | E轴号 | X脉冲数 | Y脉冲数 | Z脉冲数 | E脉冲数 | 补0 | 运动方式 | 校验和 |
| 0x00 | 0x0a | 1字节 | 1字节 | 1字节 | 1字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 0x00 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
X轴号（1，2，3，4）
Y轴号（1，2，3，4）
Z轴号（1，2，3，4）
E轴号（1，2，3，4）
X脉冲（-268435455~+268435455）
Y脉冲（-268435455~+268435455）
Z脉冲（-268435455~+268435455）
E脉冲（-268435455~+268435455）
运动方式（0，1） 0：绝对位移 1：相对位移
要点：当只需要少于四轴做插补时，不用的轴号和脉冲数写0。
◆ 等待延时
发送：
| 地址码 | 功能码 | 延时量 | 校验和 |
| 0x00 | 0x0e | 2字节 | 2字节 |
部分参数解释：
延时量（1-10000）MS
要点：等待延时是指等待所设延时量后才执行后面的指令。
◆写输出口状态
发送：
| 地址码 | 功能码 | 输出端口号 | 输出状态 | 校验和 |
| 0x00 | 0x03 | 1字节 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
输出端口号 （2-6） Y2-Y6
输出状态 （0,1） 0：输出低电平 1：输出高电平
◆回原点
| 地址码 | 功能码 | 补0 | 轴号 | 进入原点速度 | 离开原点速度 | 校验和 |
| 0x00 | 0x1a | 0x00 | 1字节 | 4字节 | 4字节 | 2字节 |
部分参数解释：
轴号（1，2，3，4）
进入原点速度 运行频率为：值（1-400000）（Hz）
离开原点速度 运行频率为：值（1-400000）（Hz）
要点：回原点指令会自动生成一段负脉冲和一段正脉冲。以进入原点速度输出负脉冲时，左限位原点开关生效时自动减速停；随后以离开原点速度输出正脉冲，离开原点限位开关时自动急速停止，急停后可作为原点。回原点指令不宜和其它运动指令混合在一起放入缓存里，回原点过程应单独存在。
◆ 二轴圆弧插补
发送：
| 地址码 | 功能码 | X轴号 | Y轴号 | 终点坐标X | 终点坐标Y | 圆心坐标X | 圆心坐标Y | 运动方式1 | 运动方式2 | 校验和 |
| 0x00 | 0x0c | 1字节 | 1字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
X轴号（1，2，3）
Y轴号（1，2，3）
终点坐标 圆弧插补的终点位置,范围（-268435455~+268435455）
圆心坐标 圆弧插补的圆心点位置，范围（-268435455~+268435455）
运动方式1 0：逆时针插补 1：顺时针插补 2：三点定圆弧
运动方式2 0：绝对位移 1：相对位移
要点：圆弧各坐标必须能构成正常的圆弧。圆弧插补指令会根据圆弧参数动态占用缓存空间。当运动方式1设为2时，为三点定圆弧模式，圆心坐标参数设为圆弧的中间点坐标。
◆ 二轴椭圆弧插补
发送：
| 地址码 | 功能码 | X轴号 | Y轴号 | 终点坐标X | 终点坐标Y | 圆心坐标X | 圆心坐标Y | 长半轴长度 | 短半轴长度 | 运动方式1 | 运动方式2 | 校验和 |
| 0x00 | 0x10 | 1字节 | 1字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 4字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 |
部分参数解释：
X轴号（1，2，3）
Y轴号（1，2，3）
终点坐标 圆弧插补的终点位置,范围（-268435455~+268435455）
圆心坐标 圆弧插补的圆心点位置，范围（-268435455~+268435455）
运动方式1 0：逆时针插补 1：顺时针插补
运动方式2 0：绝对位移 1：相对位移
要点：圆弧各坐标必须能构成正常的圆弧。圆弧插补指令会根据圆弧参数动态占用缓存空间。
以下指令为电子凸轮专用指令
◆ 设置电子凸轮表
发送：
| 地址码 | 功能码 | 数据段编号 | 编码器脉冲数 | 轴脉冲数 | 校验和 |
| 0x00 | 0x21 | 2字节 | 4字节 | 4字节 | 2字节 |
部分参数解释：
数据段编号：(0-4999)
编码器脉冲数：（0 ~+268435455）
轴脉冲数：（-268435455~+268435455）
要点：脉冲数为相对坐标值。
◆ 运行电子凸轮表
发送：
| 地址码 | 功能码 | 功能 | 从轴轴号 | 起始数据段编号 | 结束数据段编号 | 校验和 |
| 0x00 | 0x22 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
部分参数解释：
功能：
0 停止运行
1 开始单次运行
2 开始循环运行
从轴轴号：（1,2,3,4）
数据段编号：(0-4999)
要点：停止电子凸轮运行后其它运动功能才能正常工作。