基于SSI208接口模塊的光電 編碼器數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)
O 引言
SSI (Synchronous Serial Interface,即同步串行接口)以其傳輸速度快、連線簡單、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在光電編碼器上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而單片機(jī)、DSP、PCI04、工控機(jī)等領(lǐng)域常用的控制器一般不提供SSI接口,SSI光電編碼器供應(yīng)商一般也不提供接口轉(zhuǎn)換器,這些因素在一定程度上限制了SSI光電編碼器的應(yīng)用。為此,本文給出了兩種SSI接口數(shù)據(jù)采集的低成本解決方案:其一是基于SSI并行接口模塊SSI208P的并行高速接口方案,其二是基于SSI串行接口模塊SSI208S的通用串行異步接口(UART)數(shù)據(jù)采集方案,這兩種方案可分別滿足不同應(yīng)用場合的需求。
1 SSI編碼器高速并行數(shù)據(jù)采集方案
1.1 SSl208P模塊簡介
由中國兵器工業(yè)第二零八研究所基于CPLD研制的SSl208P模塊,其內(nèi)部集成有SSI同步時(shí)鐘發(fā)生器、脈沖計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、接口控制邏輯、輸出控制以及收發(fā)驅(qū)動(dòng)器(TTL―RS422電平轉(zhuǎn)換)等功能單元,圖l所示是其功能框圖。
SSI208P模塊已完成SSI接口與并口的轉(zhuǎn)換和封裝,因此,讀取SSI接口數(shù)據(jù)就變得類似于對A/D、D/A或存儲器讀取數(shù)據(jù)的操作,非常簡單。SSI208P模塊能將數(shù)據(jù)由格雷碼格式轉(zhuǎn)換成BCD碼格式,其通信速率可配置為250 kHz、500 kHz、1MHz和2 MHz,當(dāng)通信速率配置為2MHz時(shí),對于16位精度的編碼器,其系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新率不低于100 kHz,故可滿足高速伺服控制系統(tǒng)的需求。
1.2 SSI208P的管腳配置
SSI208P接口模塊采用DIP28封裝,其管腳排列如圖2所示。各引腳的功能如下:
CLKMDl,CLKMD0:SSI時(shí)鐘頻率設(shè)置端口,其中00為250 kHz,0l為500 kHz,10為1 MHz,11為2MHz;
START:啟動(dòng)指令,上升沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換;
END:轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)查詢,低為轉(zhuǎn)換結(jié)束;
CS:編碼器數(shù)據(jù)輸出選擇端;
GRAY:數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換選擇,l是將格雷碼轉(zhuǎn)換為BCD碼輸出。0為BCD碼輸出;
D0~D7:8位數(shù)據(jù)輸出并口;
A1,A0:輸出數(shù)據(jù)高低位選擇端,00為最低八位,11為最高八位;
CLK+,CLK一:SSI編碼器時(shí)鐘信號;
DATA+,DATA一:SSI編碼器數(shù)據(jù)信號;
VCC,GND:電源,電源地;
NC:空腳。
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