GRBL源码简单分析[源码+图片+xmind文档]
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
附件
编辑原因：添加了XMind源文档文件 楼主很用心啊 挺好的。如果做3D打印，可以去下载marlin，这个里面都给你做好了 honami520 发表于 2018-5-10 13:13
挺好的。如果做3D打印，可以去下载marlin，这个里面都给你做好了
marlin也是听说过的，里面也是引用了GRBL的代码，只不过marlin是专攻3D打印方面，grbl还可以用来做小型雕刻机 3D打印机 之前看过，没看明白，采用DDA算法按理会造成脉冲不平滑啊，不平滑很容易造成电机失步，这里面是怎么解决的？ 采用DDA算法按理会造成脉冲不平滑啊，不平滑很容易造成电机失步
不太明白你的意思？ 感谢楼主的详细说明 谢谢分享 楼主好人; 落叶知秋 发表于 2018-5-10 14:02
不太明白你的意思？
比如3hz的定时器基频，要输出2hz脉冲，采用dda算法之后：
主时基： 101010101010
输出 : 101000101000
一个10代表一个高低电平，这样输出不是平滑的
liurangzhou 发表于 2018-5-10 14:19
比如3hz的定时器基频，要输出2hz脉冲，采用dda算法之后：
主时基： 101010101010
输出 : 101000101 ...
3Hz的定时器基频，输出2Hz脉冲，平滑的波形应该是怎样的？能请你列一下吗？ 落叶知秋 发表于 2018-5-10 14:27
3Hz的定时器基频，输出2Hz脉冲，平滑的波形应该是怎样的？能请你列一下吗？ ...
我用步进电机时是一个定时器管一个电机，每一步去计算下一步的延时，然后改变时基，所以没搞懂它这种用一个固定时基的怎么输出平滑脉冲 楼主厉害了，学习一下 liurangzhou 发表于 2018-5-10 14:30
我用步进电机时是一个定时器管一个电机，每一步去计算下一步的延时，然后改变时基，所以没搞懂它这种用一 ...
grbl脉冲输出不是固定时基的，定时器频率会随运动段变化的 好东西，学习一下 大赞！谢谢分享！ 落叶知秋 发表于 2018-5-10 14:45
grbl脉冲输出不是固定时基的，定时器频率会随运动段变化的
多谢，看来我想多了 佩服，有毅力，看完竟然还做了笔记！ 谢谢楼主！有空研究一下，之前下载了源代码，一直没有时间看。 谢谢楼主的分享 楼主做了不少工作呀 tinyg2似乎是一个固定的时基，楼主有看过吗 liurangzhou 发表于 2018-5-10 17:12
tinyg2似乎是一个固定的时基，楼主有看过吗
听过TinyG，没有看过源码。
因为GRBL被引用的多，去年就决定先看这个，但工作原因断断续续的看，所以才有了这文档 楼主可以重点讲一下Bresenham”直线算法吗？
怎么理解的
这个GRBL源码其他地方我都看懂了，就是这里一直不是很好的理解 赞一个，一直想作这个工作，拖延症严重 王涛 发表于 2018-5-10 18:53
楼主可以重点讲一下Bresenham”直线算法吗？
怎么理解的
这个GRBL源码其他地方我都看懂了，就是这里一直不 ...
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Bresenham算法的应用就体现在stepper.c的T1中断ISR里面的脉冲输出条件判断
如果细心的话，可以留意到同一个文件的st_prep_buffer()函数里面有这样一段代码
for (idx=0; idx<N_AXIS; idx++) { st_prep_block->steps = (pl_block->steps << 1); }
st_prep_block->step_event_count = (pl_block->step_event_count << 1);
其实就是把各轴的单次累加比例和脉冲输出的步数阈值都*2而已，然后在ISR里面，有如下代码
// Initialize Bresenham line and distance counters
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
就是在取初始数据时，把计数数值降到之前计算的1/2，最后判断的代码是
// Execute step displacement profile by Bresenham line algorithm
#ifdef ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING
st.counter_x += st.steps;
#else
st.counter_x += st.exec_block->steps;
#endif
if (st.counter_x > st.exec_block->step_event_count) {...}
这三处加起来就是Bresenham算法的所有了，细想一下的话可以发现，不就是下面这个图片嘛
当某个轴的计算counter大于翻转脉冲阈值的1/2时，就输出，否则就不输出，继续累加对应的比例
由于是脉冲计算，所以一般是不存在浮点输出的，Bresenham算法就是为了按照上面图片的方式取“非主要步进”轴的点
不知道这样能不能说清楚？ 顶一个
楼主有心人啊！ 佩服楼主，学习一下！ 加减速是怎么进行的？分段？还是每个脉冲都更新时基 liurangzhou 发表于 2018-5-11 08:45
加减速是怎么进行的？分段？还是每个脉冲都更新时基
加减速部分文档里面有稍微提及了一下，没有细述
一是因为加减速部分跟前瞻部分是有些关联的，比如前后运动段之前的速度限制和衔接，入口初速度和出口结束速度之类的
二是因为懒得写那么多，看起来就臃肿
既然坛友有意交流这部分，那我再整理一下吧
这里先说一下，T型加减速的具体计算是在stepper.c里面的st_prep_buffer()函数里面
待我整理一下之后再回复本帖把 挺详细的 楼主真用心谢谢 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？ 这学习笔记真棒！ 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。 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 liurangzhou 发表于 2018-5-11 08:45
加减速是怎么进行的？分段？还是每个脉冲都更新时基
结构体说明
GRBL里面的速度规划是带运动段前瞻的，所以有规划运动段数据和微小运动段的区分
这里的“规划运动段”对应的数据结构是plan_block_t，前瞻和加减速会使用到，也就是通过解析G代码后出来的直接直线数据或是圆弧插补出来的拟合直线数据
“微小运动段”对应的数据结构是segment_t，加减速的终端数据持有者，也就是plan_block_t数据经过了加减速后的计算数据
plan_block_t的数据还有一个临时的数据缓冲区，st_block_buffer，作用如上所述，其中存储的是脉冲发生ISR里面需要用到的数据
stepper.c里面有个静态变量static st_prep_t prep，这个变量是plan_block_t数据转换为segment_t数据时的一个缓冲，即从plan_block_t里面提取相关数据，然后生成新的segment_t数据
加减速处理
加减速处理在stepper.c的st_prep_buffer()函数里，流程为：
1.segment_t缓冲区有空余位置才会进行加减速数据生成，否则退出函数；有接收到停止运动指令，同样停止生成数据
2.从规划器的plan_block_t队列里面找到当前要进行分解的运动段，此处会分为“系统运动段”和“普通运动段”，就是一般操作和G代码解析的区分
3.判断prep里面的重新计算标志是否有效，有效则重新计算当前的运动段分解
什么时候会需要重新计算呢？一般是调整了速度修调(Ratio)之后，会对未被执行的运动段重新进行计算
4.如果不需要重新计算了，则直接把plan_block_t里面对应的Bresenham算法需要用到的脉冲输出阈值和总步数，记录到st_block_buffer里面
5.此时开始根据plan_block_t里面的数据和系统当前状态来确定加减速的状态，这里有好几个条件分支，其中牵扯到前瞻计算的初始速度和终止速度，以及系统的速度修调率。
5.1如果检测到系统有进给保持(HOLD)状态指令，则直接进入全减速状态(RAMP_DECEL)
5.2如果速度修调被降低了，则判断当前运动段的距离够不够减速到对应的终止速度，不够则进入全减速状态(RAMP_DECEL)，如果是足够的，则进入半减速状态(RAMP_DECEL_OVERRIDE)，如果是进入了规划的减速段，则也进入全减速状态(RAMP_DECEL)
5.3如果是速度修调被升高了，或是一开始进入加速运动，则要进入加速状态(RAMP_ACCEL)
5.4如果是加速到了目标速度，则应该进入匀速状态(RAMP_CRUISE)
5.5其中，在加速状态的时候，可以计算出要进行梯形加减速还是三角形加减速
6.在确定了当前运动段的加减速状态后，则根据该状态进行segment_t微小运动段的分解计算，分解计算是依靠一个固定的时基DT_SEGMENT来进行的
注意，该固定时基只在计算segment_t数据时使用，跟脉冲发生的时间没有直接关系
7.分解微小运动段的方法是：根据加减速状态和pl_block的速率，算出在DT_SEGMENT单元时间内的进给量(即应输出的脉冲量)
7.1半减速处理(RAMP_DECEL_OVERRIDE)：首先计算减速到目标速度的时间，然后算出减速状态下的进给，再把加减速状态设置为匀速状态(RAMP_CRUISE)，剩下的时间会在循环条件里再次进入匀速状态计算进给
7.2全加速处理(RAMP_ACCEL)：计算全加速下，是否会到达运动段的加速段目标位置，如果还可以加速，则继续处于全加速状态，否则看加减速是梯形条件还是三角形条件，如果是梯形则进入匀速状态(RAMP_CRUISE)，如果是三角形则进入全减速状态(RAMP_DECEL)
7.3匀速处理(RAMP_CRUISE)：计算匀速段是否结束了，是则进入全减速状态(RAMP_DECEL)，否则保持该状态；另外，如果匀速状态在DT_SEGMENT时间内就结束了，同样地，把剩余时间在全减速状态再计算一次进给量
7.4全减速处理(RAMP_DECEL)：如果剩余的距离还可以继续减速，则保持该状态，然后计算出该次的进给量；如果剩余的距离可以在该次减速中完成，则要算出完成减速的时间量和进给量，然后退出该运动段pl_block的加减速
7.5另外，加减速处理中有“最小步”的输出要求，如果在1个DT_SEGMENT内，没有达到“最小步”的要求，则继续累加1个DT_SEGMENT的时间，知道满足“最小步”输出要求，才退出步骤7
8.要注意的是，步骤5是segment_t根据pl_block_t的状态初始化自己数据的流程，里面有步骤7计算时需要用到的初始数据
步骤7是计算一个完整segment_t数据的流程，里面有输出脉冲的条件数据，比如在多长的时间内输出多少个脉冲
然后就是初始化T1定时器计数，并且触发ISR，在ISR中计算脉冲输出条件
9.另外，1个pl_block_t可以分解成很多个segment_t，如果segment_t的缓冲满了，pl_block_t还没有结束，则暂停生成segment_t，等缓冲区空闲了再计算，否则会一直生成segment_t；
相反，也有可能1个pl_block_t就对应1个segment_t，且segment_t可能会在DT_SEGMENT内就完成了pl_block_t的目标距离，时间是以实际计算的为准
10.脉冲输出的时基，即T1定时器的溢出中断计数，是根据segment_t的需要输出脉冲数和segment_t使用的时间(不一定是DT_SEGMENT)来直接计算的。在单个segment_t的脉冲输出期间，T1的溢出中断时间间隔一致，但一般不同的segment_t会有不同的T1时间间隔 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, steps, steps, 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。 王涛 发表于 2018-5-11 17:05
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, steps ...
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，则最长轴是Z，每个周期应该Z步数增加1个单位，总共需要8个周期
再假设event_step = 8，step_x = 2，step_y = 4，step_z = 8，cnt_x = cnt_y = cnt_z = 0；
要Z每个周期都输出脉冲，则有：
cnt_x += step_x;
if (cnt_x >= event_step) {输出X脉冲，cnt_x -= event_step} //这里会在第4和第8个周期分别输出脉冲
cnt_y += step_y;
if (cnt_y >= event_step) {输出Y脉冲，cnt_y -= event_step} //这里会在第2/4/6/8个周期分别输出脉冲
cnt_z += step_z;
if (cnt_z >= event_step) {输出Z脉冲，cnt_z -= event_step} //每个周期都输出脉冲
你按照每个周期来算一下就知道，X/Y/Z会按照插值法来输出脉冲了，这个就是DDA的一个例子 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 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
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
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
For x ← x1 to x2 do //X主步进轴，每次都输出1个脉冲
Plot Point at (x, y) //打印函数，此处无意义
If (2(cnt_y + step_y) < event_step)
cnt_y += step_y
Else
y ← y + 1 //输出1个脉冲
cnt_y+= step_y – event_step
End If
End For
是不是跟GRBL的T1的ISR函数代码片段差不多？ 落叶知秋 发表于 2018-5-11 16:31
结构体说明
GRBL里面的速度规划是带运动段前瞻的，所以有规划运动段数据和微小运动段的区分
这里的“规划 ...
非常感谢楼主的详细解答，也就是说加减速是以DT_SEGMENT单元时间进行逼近，在这个单元时间内速度是一定的，加速过程都相当于走楼梯一步一步上去，而不是每一个脉冲输出之后即更新一个时基 不错，好好研究下。 不懂，顶下 楼主很细心，也很乐于给大家分享自己的心得。这个帖子记下了。 不懂，顶下楼主细心热心 liurangzhou 发表于 2018-5-11 22:25
非常感谢楼主的详细解答，也就是说加减速是以DT_SEGMENT单元时间进行逼近，在这个单元时间内速度是一定的 ...
我看代码觉得差不多这个意思，但不一定是正确的哦{:titter:} 谢谢分享！ 谢谢分享！ 谢楼主，需要仔细看 不错，顶一下！ 谢谢楼主分享，感觉有点复杂，慢慢看看。 感谢分享，顶一下 谢谢分享
谢谢分享！ 感谢分享 谢谢分享~ 楼主，你用的是什么软件，生成的文件目录树？很直观逻辑很清晰 lichaoming520 发表于 2018-5-14 08:26
楼主，你用的是什么软件，生成的文件目录树？很直观逻辑很清晰
楼主位有说明，用XMind，一款思维导图软件 感谢分享 阅读代码，理解框架，不错 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 ...
多谢楼主的分析，有点明白了。
可是下面的代码有什么意思呢。为什么要先扩大2倍后有缩小2倍？
for (idx=0; idx<N_AXIS; idx++) { st_prep_block->steps = (pl_block->steps << 1); }
st_prep_block->step_event_count = (pl_block->step_event_count << 1);
其实就是把各轴的单次累加比例和脉冲输出的步数阈值都*2而已，然后在ISR里面，有如下代码
// Initialize Bresenham line and distance counters
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
就是在取初始数据时，把计数数值降到之前计算的1/2，最后判断的代码是 王涛 发表于 2018-5-14 14:43
多谢楼主的分析，有点明白了。
可是下面的代码有什么意思呢。为什么要先扩大2倍后有缩小2倍？
因为GRBL里面的counter是无符号数值，所以在实际代码中是做了1/2 event_step的初值偏移和step_axis与event_step的2倍放大的，为了不出现负值运算
实际代码的意思是跟上面的伪代码差不多的 楼主有心了，谢谢分享 落叶知秋 发表于 2018-5-14 14:46
因为GRBL里面的counter是无符号数值，所以在实际代码中是做了1/2 event_step的初值偏移和step_axis与even ...
源代码中ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING 自适应多轴平滑步进（AMASS）是被定义过的的了，也就是step_event_count被扩大了 st_prep_block->step_event_count = pl_block->step_event_count << MAX_AMASS_LEVEL;多倍，
而后又 st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);然后在缩小 st.steps = st.exec_block->steps >> st.exec_segment->amass_level;倍。
实际上是这里只是赋值 st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1)为什么要这样做
#ifndef ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING
for (idx=0; idx<N_AXIS; idx++) { st_prep_block->steps = (pl_block->steps << 1); }
st_prep_block->step_event_count = (pl_block->step_event_count << 1);
#else
// With AMASS enabled, simply bit-shift multiply all Bresenham data by the max AMASS
// level, such that we never divide beyond the original data anywhere in the algorithm.
// If the original data is divided, we can lose a step from integer roundoff.
for (idx=0; idx<N_AXIS; idx++) { st_prep_block->steps = pl_block->steps << MAX_AMASS_LEVEL; }
st_prep_block->step_event_count = pl_block->step_event_count << MAX_AMASS_LEVEL;
#endif
// Initialize Bresenham line and distance counters
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
}
st.dir_outbits = st.exec_block->direction_bits ^ dir_port_invert_mask;
#ifdef ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING
// With AMASS enabled, adjust Bresenham axis increment counters according to AMASS level.
st.steps = st.exec_block->steps >> st.exec_segment->amass_level;
st.steps = st.exec_block->steps >> st.exec_segment->amass_level;
st.steps = st.exec_block->steps >> st.exec_segment->amass_level;
#endif
王涛 发表于 2018-5-14 16:03
源代码中ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING 自适应多轴平滑步进（AMASS）是被定义过的的了，也就是ste ...
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1)为什么要这样做
这个是之前说过的，为了去掉负数运算
ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING 自适应多轴平滑步进（AMASS）
这个请看楼主位最后一张图片的右下角部分 落叶知秋 发表于 2018-5-14 16:10
这个是之前说过的，为了去掉负数运算
ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING 自适应多轴平滑步进（AMASS）
这里是为了在低速时加快中断的处理速度这里我理解。我想问的是 st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z 赋值为0行不行。 st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z =0； 王涛 发表于 2018-5-14 16:58
ADAPTIVE_MULTI_AXIS_STEP_SMOOTHING 自适应多轴平滑步进（AMASS）
这里是为了在低速时加快中断的处理速 ...
不行。。。字数补丁 本帖最后由 jetta2014 于 2018-5-15 10:48 编辑
刚准备玩下GRBL，就看到楼主的大作了，先谢啦！
补充一下，grbl 1.1f XMind文档.rar无法打开！ 这个分析很强，图文并茂 这个楼主确实是花了精力的！全顶起来 {:handshake:}很用心，学习了。多谢分享
mark一下：3D打印机流程图 顶楼主{:victory:} 这个必须赞 楼主确实是花了精力的，也非常有心，赞！ 顶一个，楼主很有心花了不少精力！ 之前看过一段时间，只是用于应用，没去理解底层那么深，楼主很用心。顶～～～ jetta2014 发表于 2018-5-15 10:34
刚准备玩下GRBL，就看到楼主的大作了，先谢啦！
补充一下，grbl 1.1f XMind文档.rar无法打开！ ...
重新下载试试？论坛只能上传压缩文件，源文件上传不了。还不行的话，我之后再重新上传一个 做的好，做的好，做的好，做的好， 本帖最后由 王涛 于 2018-5-19 12:29 编辑
落叶知秋 发表于 2018-5-14 17:24
不行。。。字数补丁
楼主你好这是一个关于marlin源码bresenham算法光栅化的画直线算法的分析。这个算法的误差E只和dx和dy有关系。
grbl1.1源代码中
//Initialize Bresenham line and distance counters
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
我们这里假定X轴是最长轴恒为真，也就是么个每个中断都有脉冲输出，
那么Y轴的判断就是根据
ξ‘’+dy-0.5step_event_count >0
这里 ξ‘’=0.5dX//ξ‘’ 就是st.counter_y等于st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
st.counter_y=0.5st.exec_block->step_event_count//(st.exec_block->step_event_count >> 1);
st.counter_y += st.steps;
if (st.counter_y > st.exec_block->step_event_count) {
st.step_outbits |= (1<<Y_STEP_BIT);
st.counter_y -= st.exec_block->step_event_count;
if (st.exec_block->direction_bits & (1<<Y_DIRECTION_BIT)) { sys_position--; }
else { sys_position++; }
}
这里的判断条件为啥是if (st.counter_y > st.exec_block->step_event_count)而不是if (st.counter_y > 0.5st.exec_block->step_event_count) ？？？？？
但是下面的逻辑又是对的
请教上面的问题
假设需要从点（0,0,0）到点（31,21,5），从（0，0，0）到（31，21，5）最终的执行结果是X轴步进电机移动31步、Y轴步进电机移动21步、Z轴步进电机移动了5步。
那么代码执行的详细情况如下
current_block->steps = 31;
current_block->steps = 21;
current_block->steps = 5;
current_block->step_event_count = 31;
//st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
counter_x = (current_block->step_event_count>>1) = 15;
counter_y = counter_z = counter_e = counter_x;
第一步
Counter_x = counter_x + current_block->steps = 15 + 31 = 46;
因为条件counter_x > current_block->step_event_count为true, 所以X电机向前走一步
counter_x = counter_x - current_block->step_event_count = 46 - 31; = 15;
counter_y = counter_y + current_block->steps = 15 + 21 = 36;
因为条件counter_y > current_block->step_event_count为true，所以Y电机向前走一步
counter_y = counter_y - current_block->step_event_count = 36 - 31 = 5;
counter_z = counter_z + current_block->steps = 15 + 5 = 20;
因为条件counter_z > current_block->step_event_count为false，所以Z电机不动
第二步
Counter_x = counter_x + current_block->steps = 15 + 31 = 46;
因为条件counter_x > current_block->step_event_count为true, 所以X电机向前走一步
counter_x = counter_x - current_block->step_event_count = 46 - 31 = 15;
counter_y = counter_y + current_block->steps = 5 + 21 = 26;
因为条件counter_y > current_block->step_event_count为false，所以Y电机不动
counter_z = counter_z + current_block->steps = 20 + 5 = 25;
因为条件counter_z > current_block->step_event_count为false，所以Z电机不动
第三步
同理
……
王涛 发表于 2018-5-19 12:01
楼主你好这是一个关于marlin源码bresenham算法光栅化的画直线算法的分析。这个算法的误差E只和dx和dy有 ...
之前已经回复过你了，避免负数运算，且不可能是有浮点运算的。。。为了避免浮点，放大了两倍；为了避免负数运算，初始值做了1/2的偏置 落叶知秋 发表于 2018-5-19 16:26
之前已经回复过你了，避免负数运算，且不可能是有浮点运算的。。。为了避免浮点，放大了两倍；为了避免负 ...
楼主你好，我太笨了，还是不能理解，楼主好人做到底能否结合源代码给我分析一下，先谢谢了。 楼主精神值得学习！ 楼主用心了。我之前研究过用Python源码，做一个小激光打印机，失败了，这个是好资料。 王涛 发表于 2018-5-19 12:01
楼主你好这是一个关于marlin源码bresenham算法光栅化的画直线算法的分析。这个算法的误差E只和dx和dy有 ...
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
这个是给计数器赋了个初值0.5*event_count，本来应该是0的，按照算法来写的话。
然后判断的时候，if (counter_y > event_count)，本来按照算法应该是if (counter_y > 0.5*event_count)的，但结合上面的赋初值处理，可以变成这样:
if (counter_y+0.5*event_count > 0.5*event_count+0.5*event_count)，
这里就跟按照算法来写是一样的，只不过两边都有了个0.5*event_count的初值。 本帖最后由 王涛 于 2018-5-20 11:40 编辑
落叶知秋 发表于 2018-5-20 10:05
st.counter_x = st.counter_y = st.counter_z = (st.exec_block->step_event_count >> 1);
这个是给计数 ...
也就是说误差counter_y本来应该是0的，按照算法来写的话。这个里给计数器赋了个初值0.5*event_count。所以判断条件为是if (st.counter_y > st.exec_block->step_event_count)
王涛 发表于 2018-5-20 11:16
也就是说误差counter_y本来应该是0的，按照算法来写的话。这个里给计数器赋了个初值0.5*event_count。所 ...
counter_y是计数器，单次event_step多少就累加多少，为什么要0.5呢？这些比例换算之前已经算好了 本帖最后由 王涛 于 2018-5-20 12:09 编辑
落叶知秋 发表于 2018-5-20 11:25
counter_y是计数器，单次event_step多少就累加多少，为什么要0.5呢？这些比例换算之前已经算好了 ...
对了误差counter_y本来应该是0的。这里给赋了个初值0.5*event_count。
谢谢了我明白了。
这个问题我迷糊了好几个月了
http://www.openedv.com/thread-230376-1-2.html
大神，厉害！ 多谢分享 楼主，这个给力 mark一下：小型雕刻机 3D打印机 楼主分析的真透彻，可厉害了！ 感谢分析，非常有帮助 非常感谢分享，好好学习一下！ 刚好看了一阵子grbl，还不是很熟悉，正在摸索。等了解了再加入讨论。 谢谢分享~~~~~~~ mark：GRBL源码简单分析 支持 谢谢分享！
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