现在的运动操控器现已开展到了以专用芯片(ASIC)或FPGA作为中心处理部件的开放式运动操控器。这样的处理计划杰出的特色，是让运动操控的处理部分以独立的、硬件性方法打开，添加体系的功用和可靠性,然后有用地处理了以单纯的MCU或DSP体系的处理带宽约束，以及用户体系软件和运动操控软件稠浊性的问题。
业界也早已呈现了各种类型的运动操控专用芯片，虽然有较高的功用、功用，但一般都比较复杂，使得客户运用起来十分困难。
用户们常常需求一种简略运用的运动操控芯片与通用MCU/CPU结合起来的体系计划，用以面向更一般性的或中低端的运用场合。这样的计划里，运动操控芯片部分能够担任要害的马达操控信号产生功用，又能够具有较高的功用和其他的体系性接口资源(若是使用8253/8254之类的计数器，就显得绰绰有余，计数长度太短，且没有其他资源）；而在MCU/CPU部分能够经过一些简略的操控指令完成对马达运动的操控，更多的资源用来处理体系界面或运用软件。
简略而言，便是需求一个计划有用地协调了运动操控体系的软硬件的分工，软件部分便利客户开发，硬件部分保证体系功用。
深圳市斯迈迪科技开展有限公司(Smarteer)推出的SM1000系列SOPC运动操控芯片便是上述需求的处理计划。它是在高功用系列运动操控FPGA/芯片—SM5000计划后，经过不断的技能堆集和商场调查后，特别为中低端商场运用推出的。
SM1000是一个简易的运动操控芯片系列，它供给长达32位的可编程计数和脉冲产生的功用，脉冲频率能够高达10M赫兹以上，一起在芯片内部添加了许多体系性的资源，比方：内置3-8译码器、地址锁存器、矩阵键盘扫描接口和通用I/O等。因为芯片是SOPC技能计划，因而还能够依据客户的详细需求做定向化的规划。
SM1000简易而又便利于客户运用，它面向更广泛、更一般的运动操控运用领域。使用它结合MCU/CPU能够快捷地组建成一个运动操控体系，尤其是一些嵌入式、体系集成的运用体系。
SM1000十分适合于独立多轴的马达操控场合，一起结合操控软件也能够十分灵敏地完成常见的加减速运动操控，甚至多轴联动操控。
以下是SM1000系列芯片技能特色和运用介绍。
一、SM1000芯片计划的技能指标
⑴ 输入时钟CLK频率最高到78MHz；
⑵ 1-4路32位计数器，可达计数规模为：1~ 2,147,483,647；
⑶ 1-4路32位直接脉冲分频器，可设置频率系数规模为：1~ 2,147,483,647；
⑷ 1-4路正/反向脉冲输出，可接成差分输出；
⑸ 1-4路正/反向脉冲输出有用指示，可接成差分输出；
⑹ 最高输出脉冲频率为：CLK/64(SM1001不同)；
⑺ 其他功用：
a) 内置3-8译码器，输出7个附加片选信号；
b) 8通用输入+8通用输出；
c) 可接8×8矩阵键盘，直接读取按键编码/有用值；
d) 8位数据接口(内置地址锁存，能够直接接MCS51 CPU)。
二、SM1000系列标准 
三、SM1000功用框图 
图1. SM1000功用框图
1. 复位
2. 锁存
3. 总线
4. 2-4路计数器
5. 2-4路32位脉冲分频器
6. GPIO
7. 3-8译码器
8. 8×8矩阵键盘
四、功用引脚介绍 
五、运用方向举例
1. 步进马达操控器
2. 轻纺设备：缝纫机/绣花机等
3. 机器手/臂
4. 空间座标丈量/定位体系
5. 经济型通用运动操控器
6. 钻孔、铣边设备
7. 其他
六、编程运用介绍
A、CPU接口
该芯片选用通用8051 8位地址/数据复用接口。因为芯片内置了地址锁存器，因而能够直接与8051单片机地址/数据总线相连，而不需求经过地址锁存器别离出地址和数据总线。别的，该芯片内置了一个3-8译码器，能够输出7个片选信号，以供用户扩展地址译码用。这样，极大地便利了用户根据8051单片机的运用体系规划。整个接口只需求14根线。包括：
a) 8根地址/数据总线：AD0~7
b) 3根片选线：CS1~3
c) 1根地址锁存答应线：ALE
d) 1根读答应线：RD_n
e) 1根写答应线：WR_n
输出7根片选线，地址区分见地址分配表。
B、地址分配 
C、CPU读/写操作
读写脉冲计数器：
脉冲计数器的值能够用指令直接写，但要读出时，就有必要先用锁存脉冲计数器值指令，先锁存起来，再用指令直接读；如下所示。
写脉冲计数器操作格局：
a、（*地址）= 数据 ;
其间：地址=基地址+0+nn*16+mm; nn=(0~3)为通道号，mm=(0~3)为字节地址；
数据为8位字节数据。
读脉冲计数器操作格局：
a、(*锁存地址)= 恣意数据;
b、变量=(*读地址);
其间：锁存地址=基地址+10+nn*16; nn=(0~3)为通道号，10为锁存脉冲计数器地址；
锁存指令的数据为8位字节恣意数据，其值无意义。
读地址=基地址+0+mm; mm=(0~3)为字节地址；
留意：脉冲计数器长度为32位，答应全规模设置：0x00000000~0xFFFFFFFF。实践输出脉冲个数由下面公式给出：
脉冲个数=（脉冲计数器值+1）/2；
当脉冲计数器值为最大值0xFFFFFFFF时，答应最大脉冲个数为2,147,483,648。
当脉冲计数器值为最小值0x00000001时，答应最小脉冲个数为1。
其间，脉冲计数器值应该为奇数，如为偶数，则最终一个脉冲宽度很窄。输出脉冲为对应频率的方波。
写脉冲频率数据：
写脉冲频率数据操作格局：
a、（*地址）= 数据 ;
其间：地址=基地址+4+nn*16+mm; nn=(0~3)为通道号，mm=(0~3)为字节地址；
数据为8位字节数据。
32位状况：脉冲频率值长度为32位，答应设置规模为：0x00000001~0xFFFFFFFF。实践输出脉冲频率由下面公式给出：
当脉冲频率值0x00800000 时：
脉冲频率=(输入时钟频率/228)*脉冲频率值；
当脉冲频率值≥0x00800000 时：
脉冲频率=(输入时钟频率/（236+228）*脉冲频率值。
24位状况：脉冲频率值长度为24位，答应设置规模为：0x000001~0xFFFFFF。实践输出脉冲频率由下面公式给出：
当脉冲频率值0x00400000 时：
脉冲频率=(输入时钟频率/225)*脉冲频率值；
当脉冲频率值≥0x00400000 时：
脉冲频率=(输入时钟频率/（233+225）*脉冲频率值。
发动脉冲通道作业：
发动脉冲通道作业操作格局：
a、（*地址）= 数据 ;
其间：地址=基地址+8;
数据为8bit字节，作为答应发动标志，界说为：
D0—-为1时，答应通道1发动，为0时不发动；
D1—-为1时，答应通道2发动，为0时不发动；
D2—-为1时，答应通道3发动，为0时不发动；
D3—-为1时，答应通道4发动，为0时不发动。
中止脉冲通道作业：
中止脉冲通道作业操作格局：
a、（*地址）= 数据 ;
其间：地址=基地址+9;
数据为8bit字节，作为答应中止标志，界说为：
D0—-为1时，答应通道1中止，为0时不中止；
D1—-为1时，答应通道2中止，为0时不中止；
D2—-为1时，答应通道3中止，为0时不中止；
D3—-为1时，答应通道4中止，为0时不中止。
回读数据锁存：
CPU要读相应功用的数据，就有必要先锁存其数据，才能读；不然，只能读取前次锁存的数据。共有下面三种功用数据：
1. 脉冲计数器值：32bit；
2. 通用输进口值：8bit；
3. 按键编码值： 7bit；
CPU读数据是按8 bit字节读方法进行的，32 bit脉冲计数器值需求读4次，可按0~3恣意次序读取。8 bit值只能从地址0读取。格局为：
a、(*锁存地址)= 恣意数据;
b、变量=(*读地址);
其间：锁存地址和读地址，可拜见地址分配表3。
8/8位通用输入/输出口：
该芯片包括8位通用输进口和8位通用输出口。
8位通用输进口读指令为：
a、(*锁存地址)=恣意数据;
b、变量=(*读地址);
其间：锁存地址=基地址+12；
读地址=基地址+0；（一切读地址相同）
8位通用输出口写指令为：
a、(*写地址)= 数据;
其间：写地址=基地址+11；
写数据为8位字节数据。
8×8键盘接口：
该芯片支撑8X8矩阵键盘，主动扫描键盘，辨认按键键码，CPU经过接口可读取当时按键编码值。指令如下：
a、(*锁存地址)=恣意数据;
b、变量=(*读地址);
其间：锁存地址=基地址+28；
读地址=基地址+0；（一切读地址相同）
按键编码格局： 
标志位：为1表明有键正按下，为0表明没有按键；
X：疏忽；
回读码：取0~7为当时按键所对应的行(或列)编码，特指输入线(KBC_0~7)；
扫描码：取0~7为当时按键所对应的列(或行)编码；特指输出线(KBS_0~7)；
七、编程示例
//A、地址常量界说：（设芯片基地址为0xe000）
#define MC_sys_CLK 32000000 //界说芯片作业频率
#define MC_CNT_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe000 //界说计数器值写基地址
#define MC_CNT_Latch_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe00A //界说计数器锁存写基地址
#define MC_FRQ_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe004 //界说频率值写基地址
#define MC_Startup_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe008 //界说发动写基地址
#define MC_Stop_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe009 //界说中止写基地址
#define MC_GPOut_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe00B //界说通用输出值写基地址
#define MC_GPIn_Latch_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe00C //界说通用输入值锁存写基地址
#define MC_KB_Latch_WR_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe01C //界说键盘编码值锁存写基地址
#define MC_ RD_Base_Addr (volatile unsigned char *) 0xe000 //界说回读值读基地址
//B、子程序片：
//0、推迟子程序：芯片读/写指令间要求有必定的守时距离。
void delay(int n)
{ int i;
for( i = 0; i}
//1、写第n通道脉冲数值（有必要为奇数）
cnt = Np*2-1;
MC_CNT_WR_Base_Addr[n*16+0] = (char)((cnt>> 0) 0x0ff);delay(10);
MC_CNT_WR_Base_Addr[n*16+1] = (char)((cnt>> 8) 0x0ff); delay(10);
MC_CNT_WR_Base_Addr[n*16+2] = (char)((cnt>>16) 0x0ff); delay(10);
MC_CNT_WR_Base_Addr[n*16+3] = (char)((cnt>>24) 0x0ff);
//2、读第n通道脉冲数值
MC_CNT_Latch_WR_Base_Addr [n*16+0] = (char)0; delay(10); //锁存第n通道脉冲数值
Cnt = MC_ RD_Base_Addr [0]; delay(10); //回读数据0字节
Cnt |= MC_ RD_Base_Addr [1]8; delay(10); //回读数据1字节
Cnt |= MC_ RD_Base_Addr [2]16; delay(10); //回读数据2字节
Cnt |= MC_ RD_Base_Addr [3]24; //回读数据3字节
if( Cnt ==0xffffffff )
{ //第n通道脉冲输出完处理
}
//3、写第n通道脉冲频率值
Nfrq= frq_pulse*0x10000000/MC_sys_CLK; //留意整数运算溢出问题
MC_FRQ_WR_Base_Addr [n*16+0] = (char)((Nfrq>> 0) 0x0ff); delay(10);
MC_FRQ_WR_Base_Addr [n*16+1] = (char)((Nfrq>> 8) 0x0ff); delay(10);
MC_FRQ_WR_Base_Addr [n*16+2] = (char)((Nfrq>>16) 0x0ff); delay(10);
MC_FRQ_WR_Base_Addr [n*16+3] = (char)((Nfrq>>24) 0x0ff);
//4、发动多个通道脉冲作业
MC_Startup_WR_Base_Addr[0] = (F0 1) | ((F11)2) | ((F22)4 | ((F33)8) ;
//5、中止多个通道脉冲作业
MC_Stop_WR_Base_Addr[0] = (F0 1) | ((F11)2) | ((F22)4 | ((F33)8) ;
//6、8位通用输出口输出
MC_GPOut_WR_Base_Addr [0] = (char)(GPOut 0x0ff) ;
//7、8位通用输进口输入
MC_GPIn_Latch_WR_Base_Addr [0] = (char)0; delay(10); //锁存通用输进口值
GPIn_V = MC_ RD_Base_Addr [0] ;
//8、7位键盘按键编码输入
MC_KB_Latch_WR_Base_Addr [0] = (char)0; delay(10); //锁存按键编码值
KBCode = MC_ RD_Base_Addr [0] ;
if(KBCode 0x80)
{
//当时有按键按下处理
}
八、根据SM1000的运动操控体系框图
在图2计划里，除了1-4轴运动操控自身之外，在板上底子不需求译码器、锁存器之类的芯片，按键扫描电路也节省了不少MCU带宽开支，数字量通用输出/输入也添加了体系的操控便利性。 
图2. 根据SM1000的运动操控体系框图
