GC19038/Component/axis_motion/axis_motion.h

#ifndef __axis_H__
#define __axis_H__

#define AXIS_USING_FLOAT  			//使用浮点运算功能
//#define AXIS_USING_DEBUG			//使用调试
//#define AXIS_IGNORE_REPEAT_STEP		//去除重复步
//#define AXIS_USING_ACC_TABLE_ONLY 	//使用加速表同时当减速表来减少内存，使能该选项将会减少内存占用，
//但是减时间设置将无效化
#define AXIS_MAX_ACCDEC_STEP 500    //加减速表的缓冲大小
#define AXIS_TASK_NUMBER	 5		//任务缓冲个数
#define AXIS_CALC_ROUND(reg)	0

#define PP_Stop 0
#define PP_NoStop 1

//任务数量必须大于1，不然就没有作用
#if defined(AXIS_TASK_NUMBER) && (AXIS_TASK_NUMBER < 1)
	#error "axis tasks data buffer number must bigger 1!"
#endif


/*
#define axis_MODE_PP       1 //位置模式
#define axis_MODE_PV       2 //速度模式
#define axis_MODE_STOP     3 //减速停止
#define axis_MODE_EMGSTOP  4 //急停
*/
typedef struct
{
	unsigned short steps;       //脉冲需要加减速度时保证加减周期需要的脉冲个数
	unsigned short period;       //脉宽
} axis_accdec_t;

typedef enum
{
	AXIS_OUT_ENABLE,
	AXIS_OUT_ERRCLEAR
}axis_output_name;

typedef enum
{
	AXIS_MODE_PP,       //PP定位模式
	AXIS_MODE_PV,       //连续运动模式
	AXIS_MODE_PP_TASKS, //多段定位模式
	AXIS_MODE_STOP,     //停止模式
	AXIS_MODE_EMGSTOP,   //急停模式
        AXIS_MODE_HOLD,      //保持状态
        AXIS_MODE_PLUS_STOP     //运行指定脉冲数停止模式
}axis_mode;

typedef enum
{
	AXIS_ALARM_NONE,            //没有报警
	AXIS_ALARM_ERROR,           //报警信号
	AXIS_ALARM_HW_POSITIVE,     //硬件正限位信号
	AXIS_ALARM_HW_NEGATIVE,     //硬件负限位信号
	AXIS_ALARM_SW_POSITIVE,     //软件正限位信号
	AXIS_ALARM_SW_NEGATIVE      //软件负限位信号
}axis_alarm_code_t;

typedef enum
{
	AXIS_ACCDEC_STATUS_ACC,
	AXIS_ACCDEC_STATUS_DEC
}axis_accdec_status;

typedef struct
{
	int position;
	int speed;
	unsigned short dst_speed_index;
	unsigned short dec_speed_index;
	unsigned short reg_value;
	int target_position;
	int dec_position;
} axis_tasks_data_t;

typedef enum
{
	AXIS_AXIS_NO,           //设置轴号
	AXIS_POSITION,          //设置脉冲位置计数寄存器
	AXIS_CLOCK,             //设置时钟
	AXIS_PERIOD,            //加减速周期
	AXIS_MIN_STEP,          //设置最小步进
	AXIS_START_SPEED,       //设置最小速度
	AXIS_ACCDEC_MODE,       //设置加减速模式
	AXIS_AAC_LMT,           //设置加加速度限制
	AXIS_ACC_LMT,           //设置加速度限制
	AXIS_SPEED_UNIT,        //设置速度倍数
	AXIS_ACC_TIME,          //加速时间
	AXIS_DEC_TIME,          //减速时间
        AXIS_PP_STOP_SELECT,     //数控到位是否停止

	AXIS_HOME_SPACE,        //零点限位的距离
	AXIS_HOME_OFFSET,       //零点偏移
	AXIS_HOME_FIND_SPEED,   //零点查找速度
	AXIS_HOME_HIGH_SPEED,   //高速回零速度
	AXIS_HOME_LOW_SPEED,    //低速回零速度
        
        AXIS_DIR_REVERSE,       //方向电平取反               
        AXIS_EN_REVERSE,         //使能电平取反
        AXIS_ALARM_REVERSE,      //伺服告警极性转换
        AXIS_USE_ENCODE         //使能使用编码器位置
        
} axis_paramter_t;

//轴对象的数据结构
typedef struct
{
	unsigned char axis_no;       //轴号，也是硬件脉冲号
	unsigned char accdec_mode;   //加减速模式，0是直线加减速，1是S加减速
	axis_mode run_mode;          //当前模式

	//输入信号
	struct axis_input_struct {
		unsigned short alarm_sgn : 1;      //报警信号  1表示有信号
		unsigned short fin_sgn: 1;          //脉冲发送完后到位信号
		unsigned short dir_reverse:1;      //伺服方向调转，该位能直接让硬件正反方向调换，但是不会影响软件
		unsigned short en_reverse:1;      //使能方向调转，该位能直接让硬件使能电平反转，但是不会影响软件
		unsigned short alarm_reverse:1;    //伺服告警极性设置，0位常开，1为常闭
                unsigned short hw_positive_lmt : 1; //正极限位 1表示有信号
		unsigned short hw_home_sgn : 1;     //零点     1表示有信号
		unsigned short hw_negative_lmt : 1; //负极限位 1表示有信号
		unsigned short hw_slow_lmt:1;       //减速信号 1表示有信号
		unsigned short sw_lmt_enable:1;       //软件限位功能使能  1表示有信号，这时候软件限位功能才有效
		unsigned short home_high_speed_enable:1; //回零高速使能
		unsigned short manual_cw:1;        //手动正转信号
		unsigned short manual_ccw:1;       //手动反转信号
	} inputs;
	//输出运算信号,用户不应该直接修改该区域，由软件自动判断
	struct axis_out_struct {
		unsigned short enable:1;              //使能信号
		unsigned short error_clear:1;         //报警清除信号
		unsigned short error_alarm : 1;       //故障报警
		unsigned short hw_positive_alarm : 1; //硬件正极限位报警
		unsigned short hw_negative_alarm : 1; //硬件负极限位报警
		unsigned short sw_positive_alarm : 1; //软件正极限位报警
		unsigned short sw_negative_alarm : 1; //软件负极限位报警
		unsigned short dir:1;                 //方向 1时是正方向，0时是反方向
		unsigned short on:1;                  //开关状态，0时是关，1时是开
		unsigned short homing:1;              //回零标志位
		unsigned short manual_action : 1;     //手动动作标志，当手动有动作的时候，该标志软件会置1，急停时强制清0
	} outputs;

	long sw_positive_limit;      //正极软件限位
	long sw_negative_limit;      //负极软件限位

        void (* handle)();           //回调事件

	//加减速配置
        unsigned short period;         //时间单位，ms
        int clock;                     //轴的基础频率

	unsigned short max_aac;      //最大加加速
	unsigned short max_acc;      //最大加速值
	unsigned short max_dec;      //最大减速值
	unsigned short min_steps;    //最小步限制，保证有最小执行计数
	unsigned short acc_time;     //加速时间单位个数
	unsigned short dec_time;     //减速时间单位个数
	unsigned short accdec_count;    //加减速的计数寄存器
        unsigned short PP_Stop_Select;  //数控模式下到数停止选择,0正常停止,到数后继续直低速
	//速度配置
	unsigned short speed_unit;   //速度单位，真实设置速度必须乘以该单位才是真正的频率
	unsigned short start_speed;  //启动速度
        unsigned short stop_speed;   //停止速度
	unsigned short target_speed_reg;    //目标速度寄存器值
    //编码器配置
    unsigned char use_encode;       //0表示不使用编码器位置，1表示使用编码器位置
    long plus_stop_position;     //运行指定脉冲数停止位置

	//加减速度表
	int acc_table_size; //加速表大小
	int dec_table_size; //减速表大小
	unsigned short acc_number_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP];  //当前速度满足周期的脉冲数
	unsigned short acc_reg_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP];     //当前速度对应的寄存器值
#ifndef AXIS_USING_ACC_TABLE_ONLY
	unsigned short dec_number_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP];  //当前速度满足周期的脉冲数
	unsigned short dec_reg_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP];     //当前速度对应的寄存器值
#endif
#ifdef AXIS_USING_DEBUG
	unsigned int acc_speed_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP]; //当前速度满足周期的脉冲数
#ifndef AXIS_USING_ACC_TABLE_ONLY
	unsigned int dec_speed_table[AXIS_MAX_ACCDEC_STEP]; //当前速度对应的寄存器值
#endif
#endif

	//软件自动计算，用户一般情况不应该去修改
	long dec_position;        //开始减速度的脉冲位置
        long acc_position;        //加速脉冲数量
	long position;            //当前的脉冲位置
	long target_position;            //目标的脉冲位置
	long feed;        //只能是-1或者1，用于去掉读取方向的复杂运算
	long encoder;              //编码器输入值
	unsigned short cur_speed_index;  //当前速度编号,针对的是脉冲表
	unsigned short acc_speed_index;  //目标速度编号,针对的是脉冲表
	unsigned short dec_speed_index;  //目标速度编号,针对的是脉冲表
	unsigned short dst_period;       //目标速度的寄存器值
	unsigned char  cur_accdec_status; //当前加减速状态，0表示正在加速，1表示正在减速
        unsigned short cur_speed;//当前速度
        unsigned short cur_reg_value;//当前寄出器的值。

	//回零参数配置
	unsigned char home_method;        //回零模式,为0是默认的常规回零模式，后续可能根据需要进行添加
	unsigned char home_step;        //回零状态步
	unsigned home_high_speed;       //回零速度
	unsigned home_low_speed;        //回零低速，一般当有碰到减速信号时才会用到
	unsigned home_find_speed;       //查找零点的速度
	int home_offset;                //原点偏移，回零可以根据该参数再进行一次移动
	int home_space;                 //离开零点需要的至少空间
	long negative_space;            //离开限位需要的至少空间
#ifdef AXIS_TASK_NUMBER
	char cur_task_index;        //当前任务位置
	char task_number;           //任务数
	axis_tasks_data_t tasks[AXIS_TASK_NUMBER];  //任务缓冲池
#endif
} axis_object_t;

typedef struct
{
	char index;             //编号，辅助识别用，意义不大
	int posi;               //阶段位置
	unsigned short speed;   //该阶段期望的速度
	//计算变量
	unsigned short dst_speed_index; //目标速查表编号
	unsigned short reg;     //该阶段速度对应的寄存器值
	int decposition;        //减速位置
} axis_stage_task_t;

//硬件正极限信号
#define AXIS_HW_POSITIVE_SGN(axis)  axis->inputs.hw_positive_lmt
//硬件负极限信号
#define AXIS_HW_NEGATIVE_SGN(axis)  axis->inputs.hw_negative_lmt
//方向反向信号
#define AXIS_REVERSE_SGN(axis)      axis->inputs.dir_reverse
//软件极限保护使能信号
#define AXIS_SW_PROTECCT_SGN(axis)  axis->inputs.sw_lmt_enable
//减速信号
#define AXIS_SLOW_SGN(axis)         axis->inputs.hw_slow_lmt
//报警信号
#define AXIS_ALARM_SGN(axis)        axis->inputs.alarm_sgn
//回零时使能高速，当有减速信号开关时才使用
#define AXIS_HOMING_HIGH_SPEED_ENABLE(axis) axis->inputs.home_high_speed_enable


//是否正在回零点
#define AXIS_IS_HOMING(axis) (axis->outputs.homing)
//是否正在自动运行
#define AXIS_IS_RUNNING(axis) (axis->outputs.on)
//是否停止状态
#define AXIS_IS_STOP(axis) (axis->outputs.on == 0)
//是否出现错误
#define AXIS_IS_ERROR(axis) (axis->outputs.error_alarm)
//硬件正极限信号
#define AXIS_EXCEED_HW_POSITIVE(axis)  (axis->outputs.hw_positive_alarm)
//硬件负极限信号
#define AXIS_EXCEED_HW_NEGATIVE(axis)  (axis->outputs.hw_negative_alarm)
//软件正极限信号
#define AXIS_EXCEED_SW_POSITIVE(axis)  (axis->outputs.sw_positive_alarm)
//软件负极限信号
#define AXIS_EXCEED_SW_NEGATIVE(axis)  (axis->outputs.sw_negative_alarm)
//硬件使能信号
#define AXIS_IS_ENABLE(axis)  (axis->outputs.enable)
//硬件清除报警信号
#define AXIS_IS_ERRCLEAR(axis)  (axis->outputs.error_clear)

extern long axispostion;
void axis_run(axis_object_t *axis);

void axis_start(axis_object_t *axis);
void axis_stop(axis_object_t *axis);
void axis_emgstop(axis_object_t *axis);
void axis_pp(axis_object_t *axis, int rel, int position, int speed,long slowpos);
void axis_pv(axis_object_t *axis, int dir, int speed);
void axis_pv_change_speed(axis_object_t *axis, int speed);
void axis_stop_at(axis_object_t *axis, int postion);

void axis_init_task(axis_object_t *axis, int dir);
void axis_add_pp_task(axis_object_t *axis, int feed, int speed);
void axis_start_pp_task(axis_object_t *axis);



void axis_ccw(axis_object_t *axis);
void axis_cw(axis_object_t *axis);

void axis_home_run(axis_object_t *axis);
void axis_home(axis_object_t *axis, int method, int home_speed, int find_speed);
void axis_home_enable_high_speed(axis_object_t *axis, int high_speed);

void axis_stop_all(axis_object_t *axis);

void axis_set_ouput(axis_object_t *axis, axis_output_name type, int value);

void axis_it_handle(void *handle);

int axis_cw_lmt(axis_object_t *axis);
int axis_ccw_lmt(axis_object_t *axis);

axis_alarm_code_t axis_alarm_code(axis_object_t *axis);

void axis_enable(axis_object_t *axis);
void axis_disable(axis_object_t *axis);

void axis_set_parameter(axis_object_t *axis, axis_paramter_t cmd, int argv);
int axis_get_parameter(axis_object_t *axis, axis_paramter_t cmd);

void axis_enable_software_lmt(axis_object_t *axis, int positive, int negative);
void axis_disable_software_lmt(axis_object_t *axis);


void axis_enable_irq_callback(axis_object_t * axis, void(*handle)());
void axis_disable_irq_callback(axis_object_t * axis);
void axis_pv_change_speed_table(axis_object_t *axis, int target_speed);
void axis_set_accdec(axis_object_t *axis, int accdec_mode, int acc_time, int dec_time);
void axis_pp_change_speed (axis_object_t *axis, int rel, 
                           int position, int target_speed,long slowpos);
void axis_change_speed_direct(axis_object_t *axis, int target_speed);
void axis_plus_stop(axis_object_t *axis, unsigned short num);
#endif