多摩川串行絕對值編碼器數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)

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1、???"?d喜田（上海）貿(mào)易有限公司胡勝紅摘要：本文簡要講述了多摩川串行絕對值編碼器的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)通訊采用AU5561、可編程FPGA及采用微控制器高速串口的實(shí)現(xiàn)編碼器數(shù)據(jù)通訊的三種方案。文章編號:150204多摩川串行絕對值編碼器數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn)TamagawaabsoluteencoderSerialDataCommunication1多摩川絕對值編碼器2多摩川絕對值編碼器TS5700N8401日本多摩川（TAMAGAWA)精機(jī)株式會社成編碼器簡介立與1938年。多摩川屬于技術(shù)立足與地域立足型機(jī)械結(jié)構(gòu)與國

2、內(nèi)傳統(tǒng)使用的OIH48錐軸編碼企業(yè)，會社成立70多年來作為精密機(jī)械和多種檢器一致，可直接安裝替代。能夠?qū)崿F(xiàn)單圈23bit多測機(jī)械工具與傳感器制造商，從航空、宇宙、國圈16bit總計(jì)39bit的高解析度。防工業(yè)、到電機(jī)傳感器等民用工業(yè)設(shè)備，其一直工作電源電壓5V，主電源掉電情況下，依靠保持世界領(lǐng)先的地位。電池電路部分測量多圈數(shù)據(jù)變化，電池電流消耗在編碼器領(lǐng)域，多摩川有40多年的制造研究低至60μA。數(shù)據(jù)通訊是基于485硬件接口標(biāo)準(zhǔn)歷史，其超精密的角度檢測儀，角度計(jì)測分解能NRZ協(xié)議，通訊波特率為2.5M的串

3、行通訊。CRC夠達(dá)到0.001秒，角度的再現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)0.005秒。循環(huán)循環(huán)冗余校驗(yàn)數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)出錯導(dǎo)致異常多摩川單圈17bit多圈16bit的絕對值編碼器已投放的問題發(fā)生。通訊距離可達(dá)到20米。如圖2所示。市場多年，在中國國產(chǎn)機(jī)器人及數(shù)控自動化領(lǐng)域編碼器具備狀態(tài)自檢功能，對于電池欠壓、應(yīng)用廣泛，現(xiàn)已向國內(nèi)推出解析度高達(dá)單圈23bit失效、編碼器計(jì)數(shù)錯誤、過速度、碼盤故障等可多圈16bit的絕對值編碼器：“TS5700N8401”。通過編碼器狀態(tài)位讀取出來。如圖1所示。控制器或驅(qū)動器可通過單獨(dú)的指令對單圈

4、數(shù)[相關(guān)鏈接]http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=27296圖1圖2編碼器編碼器62SERVO&MOTIONCONTROLSERVO&MOTIONCONTROL632015·02NO.632015·02NO.63???"?d內(nèi)部功能和算法完成部分。上接第65頁據(jù)或多圈重置零位，可清除故障標(biāo)志位。多摩川可提供VHDL硬件編程源代碼AU5982，4.3.3串口DMA通道接收端設(shè)置內(nèi)置768字節(jié)EEPROM,可擦寫一萬次以上，幫助客戶快速實(shí)現(xiàn)將編碼器串行數(shù)據(jù)

5、轉(zhuǎn)換為并行外設(shè)地址：串口數(shù)據(jù)寄存器可寫于電機(jī)相關(guān)信息，對于伺服驅(qū)動器對電機(jī)參數(shù)據(jù)對編碼器的數(shù)據(jù)通訊。如圖9所示。內(nèi)存地址：發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)存地址數(shù)的自動識別提供了可行的途徑。4.3通過CPU高速串口DMA實(shí)現(xiàn)編碼器數(shù)據(jù)DMA傳輸方向：從外設(shè)存儲器到圖3通訊DMA數(shù)據(jù)傳輸長度：實(shí)際接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)3多摩川串行絕對編碼器通訊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常規(guī)8位及16微處理器串口波特率通常最高只外設(shè)數(shù)據(jù)字長：1個字節(jié)串行波特率：2.5M有256Kbit左右，而多摩川常規(guī)絕對值編碼器需要內(nèi)存數(shù)據(jù)字長：1個字節(jié)起始位：1bit的波特率為2.5

6、M，部分編碼器波特率為5M。所以設(shè)置DMA的內(nèi)存遞增模式：為增量模式停止位：1bit只有少數(shù)高速32位微控制器支持。DAM數(shù)據(jù)傳輸完成中斷：開數(shù)據(jù)位：8bit這里以意法半導(dǎo)體的STM32F429為例講解如具體數(shù)據(jù)通訊流程如圖11所示。圖4對于讀取編碼器單圈、多圈、全部數(shù)據(jù)、及復(fù)何使用DMA通過串口實(shí)現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)通訊。位狀態(tài)只需發(fā)送一個字節(jié)控制數(shù)據(jù)。如圖3所示。DMA一種高速的數(shù)據(jù)傳輸操作，允許在外5總結(jié)編碼器應(yīng)答數(shù)據(jù)：包括接收到的控制字，及部設(shè)備和存儲器之間直接讀寫數(shù)據(jù)，既不通過圖9第一種方案使用AU556

7、1串行轉(zhuǎn)并行芯片適合編碼器狀態(tài)字、編碼器ID（能夠識別編碼器基本CPU，也不需要CPU干預(yù)。整個數(shù)據(jù)傳輸操作在系統(tǒng)無FPGA芯片廠商，常規(guī)伺服驅(qū)動器廠商可以類型），及編碼器數(shù)據(jù)。最后一個字節(jié)為對前面一個稱為“DMA控制器”的控制下進(jìn)行的。CPU采用第二種方案采用FPGA多摩川提供源代碼，第所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)。如圖4所示。圖5除了在數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束時做一點(diǎn)處理外，在三種方案適合MCU支持高速串口、DMA功能的產(chǎn)對于編碼器內(nèi)部EEPROM數(shù)據(jù)讀取需發(fā)送三個傳輸過程中CPU可以進(jìn)行其他的工作。這樣，在品

8、。字節(jié)數(shù)據(jù)，讀取EEPROM數(shù)據(jù)控制字、EEPROM大部分時間里，CPU和輸入輸出都處于并行操數(shù)據(jù)地址、CRC效驗(yàn)碼。如圖5所示。作。因此，使整個系統(tǒng)的效率大大提高。編碼器應(yīng)答數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括EEPROMCPU的通用串行接口USART3作為編碼器通訊數(shù)據(jù)控制字、EEPROM數(shù)據(jù)地址、EEPROM數(shù)接口，485發(fā)送接受使能端口使用PE11IO口控制。據(jù)、CRC效驗(yàn)碼。如圖6所示。圖64.3.1USART1端口參數(shù)設(shè)置如下讀