GRBL源码简单分析[源码+图片+xmind文档]

2019-12-09 13:38发布

本帖最后由 落叶知秋 于 2018-5-10 12:05 编辑

声明

  好久没发技术贴,刚好前一阵子才把文档写完,就发到论坛上来,希望对坛友有用。
  去年就开始在GitHub下载了源码开始看,但断断续续的看了将近一年才模模糊糊的看完!
  也一边看一边做文档记录,用的XMind做记录,由于免费版,导不出来Word或者PDF,
  只能导图片了,将就一下。

说明

  文档内容是看代码过程中的理解,肯定有理解不透彻的地方,如果有坛友能指出,提前感谢。
  由于软件限制和懒,文档内容以图片形式展示
  附件提供楼主看代码的GitHub版本的源代码和网络上找的stm32移植版本的源代码,没有实际上机录验证过,此处仅讨论代码

简介
  GRBL是基于Avr单片机的一个应用于3D打印机上的运动控制项目,由于楼主不会Avr,就不发在Avr版块,但不影响阅读源码
  注意:个人认为GRBL是个简易型的数控系统,但仅此而已,其中有可以学习借鉴的地方,运动控制方面的。
  GRBL里面有G代码解析、运动前瞻,T型加减速、直线插补、两轴圆弧插补等功能。

文档内容

grbl 1.1f.png (10.2 KB, 下载次数: 5) 下载附件 总目录 2018-5-10 11:50 上传

1.文件目录.png (165.32 KB, 下载次数: 3) 下载附件 1.文件目录 2018-5-10 11:50 上传

2.模块分类.png (56.71 KB, 下载次数: 0) 下载附件 2.模块分类 2018-5-10 11:50 上传

3.数据流.png (55.34 KB, 下载次数: 1) 下载附件 3.数据流 2018-5-10 11:50 上传

4.综合说明.png (1.71 MB, 下载次数: 2) 下载附件 4.综合说明 2018-5-10 11:50 上传

附件

grbl-1.1f.20170801.zip (296.07 KB, 下载次数: 329) 2018-5-10 11:51 上传 点击文件名下载附件
GitHub源码

stm32f407移植GRBL.rar (12.51 MB, 下载次数: 805) 2018-5-10 11:51 上传 点击文件名下载附件
stm32移植

grbl 1.1f XMind文档.rar (30.42 KB, 下载次数: 391) 2018-5-10 12:05 上传 点击文件名下载附件

编辑原因:添加了XMind源文档文件
友情提示: 此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
该问题目前已经被作者或者管理员关闭, 无法添加新回复
99条回答
落叶知秋
1楼-- · 2019-12-13 19:41
PICTURE 发表于 2018-5-11 11:50
之前也有分析过源代码,谢谢楼主资料,不知有没有上位机应用方面的知识可介绍? ...

GRBL有对应的通信交互协议,但没有项目直接配套的上位机,但有不少人为其开发了对应的上位机,也有开源的
我没有研究过GRBL配套的上位机,只是知道其有对应的通信机制。
落叶知秋
2楼-- · 2019-12-13 20:08
RAMILE 发表于 2018-5-11 15:33
xmind 文件压缩包损坏

撸主重新下载并解压,文件无损坏。重新下载试下吧
王涛
3楼-- · 2019-12-14 01:17
落叶知秋 发表于 2018-5-10 20:19
Bresenham算法就是一种改进的DDA算法,最大的特点就是计算过程不带浮点数,全用整型数

其实在GRBL里面Br ...

非常感谢楼主的回复

pl_block->step_event_count 是完成这个block所需走的步数,就是steps[x], steps[y], steps[z], 的最大值,即是三个轴中的最长轴。如果某个轴是最长轴,意味着这个轴的步进电机每个中断都有脉冲输出。
其他两个轴的输出如何判断的这里没有理解。
落叶知秋
4楼-- · 2019-12-14 06:22
 精彩回答 2  元偷偷看……
王涛
5楼-- · 2019-12-14 09:47
本帖最后由 王涛 于 2018-5-11 18:09 编辑
落叶知秋 发表于 2018-5-11 18:00
这个问题是属于DDA算法的范畴了,这样说吧:
假设从P0点(0,0,0)插补到P1点(2,4,8),坐标分别对应X,Y,Z, ...



谢谢,分析。
下面是Bresenham's line and circle algorithm数学模型
可是看了半天代码分析和这个模型就是关联不起来。
https://www.cs.helsinki.fi/group/goa/mallinnus/lines/bresenh.html


(x, y +ε)的下一个点为(x, y + ε + m),这里ε为累加误差。

可以看出,当ε+m < 0.5时,绘制(x + 1, y)点,否则绘制(x + 1, y + 1)点。

每次绘制后,ε将更新为新值:
            ε = ε + m ,如果(ε + m) < 0.5
            ε = ε + m – 1, 其他情况

这里判别条件的  (ε + m) < 0.5

    即 2*(ε + m) < 1

    即 2*(ε + dy / dx) < 1  (由于m = dy / dx)

    即 2*(ε* dx + dy) < dx (同乘以dx)

    令ξ = ε*dx 可得

            ξ = ξ + dy, 如果2*(ξ + dy) < dx
            ξ = ξ + dy – dx, 其他情况
    可以看到,此时运算已经全变为整数了。以下为算法的伪代码:
            ξ ← 0, y ← y1
            For x ← x1 to x2 do
                Plot Point at (x, y)
                If (2(ξ + dy) < dx)
                    ξ ←ξ + dy
                Else
                    y ← y + 1,ξ ←ξ + dy – dx
                End If
            End For
落叶知秋
6楼-- · 2019-12-14 15:40
王涛 发表于 2018-5-11 18:07
谢谢,分析。
下面是Bresenham's line and circle algorithm数学模型
可是看了半天代码分析和这个模型就 ...


其实也没有很难理解,把你提到的公式里面的字母换一下就好结合GRBL的代码理解了

  1.             ξ ← 0, y ← y1
  2.             For x ← x1 to x2 do
  3.                 Plot Point at (x, y)
  4.                 If (2(ξ + dy) < dx)
  5.                     ξ ←ξ + dy
  6.                 Else
  7.                     y ← y + 1,ξ ←ξ + dy – dx
  8.                 End If
  9.             End For
复制代码
把上面代码里的ξ看做非主步进轴的计数值,比如X为主步进轴,dx是step_x,dy是step_y,那么event_step = max(step_x,step_y)
然后ξ是cnt_y,cnt_x就不用了,因为每次cnt_x都等于event_step,即X轴每次都输出脉冲
这样把上面的代码翻译一下

  1.             For x ← x1 to x2 do //X主步进轴,每次都输出1个脉冲
  2.                 Plot Point at (x, y) //打印函数,此处无意义
  3.                 If (2(cnt_y + step_y) < event_step)
  4.                     cnt_y += step_y
  5.                 Else
  6.                     y ← y + 1 //输出1个脉冲
  7.                    cnt_y  += step_y – event_step
  8.                 End If
  9.             End For
复制代码
是不是跟GRBL的T1的ISR函数代码片段差不多?

一周热门 更多>