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SSI接口概述

 

 

自动化控制系统在不断地发展,要求有更高精度的绝对值编码器和相关的测量仪器。为了满足这样的需要,绝对值编码器分辨率就越来越高。然而,高精度要求增加位数和电缆芯数,从而增加安装成本且易出现错误;SSI接口具有安装成本少,线路简化的优点,它只通过二个信号(时钟和数据)的串行方式来传输而与编码器的精度无关。

  

SSI接口通过一个时钟同步的串行线路来传输绝对值编码器的位置数据,如右图所示具有SSI接口编码器的示意图:

 

 

 

SSI编码器的工作原理与一个标准绝对值编码器的工作原理非常相似。主要部分是:一个发光源、一个由透明和不透明窗口构成的码盘、一个光电接收器、启动/触发电路、并行/串行转换器、一个单稳态电路、一个时钟信号的输入电路和数据信号输出设备。由编码器读数系统读取数据,并且把该数据持续地传送给并行/串行转换器(具有并行功能的“转换寄存器”装置)。当这个单稳态电流被一个时钟信号传送激活时,数据被存储和传输至具有时钟同步信号的输出端。为了加强抗干扰能力和长距离传输,时钟和数据信号是差分方式传送(RS422)。

 

 

 

 

工作原理

 

无数据传输时,时钟和数据信号处于一个高逻辑电平状态,单稳(态)电路不工作。

 

1.       时钟信号的第一个下降沿,单稳(态)电路被激活,并行/串行转换器上的数据存储到转换寄存器里。(存储数据)

2.       第一个时钟信号上升沿传送存储数据的最高(有效)位(MSBGn至数据信号输出线上。

3.       时钟信号处于下降沿(信号处于稳定状态),控制器从数据信号输出线上获得所需的电平值,单稳(态)电路再次激活。

4.       随着一个个脉冲上升沿的到来,Gnx1Gnx2…….逐一输出,最后位G1传输完毕,数据线跳至最低有效位(LSB)传输数据信号。而在下降沿数据信号传送给控制器。

5.       在时钟脉冲的末端,控制器获得最低(有效)位(LSB)的电平值,时钟脉冲停止,并且单稳(态)不再激活。

6.       一旦单稳(态)时间(Tm)消失,数据信号转向一个逻辑高电平并且单稳(态)电路不工作。

 

 

传输协议

 

传输数据帧的长度,是由编码器类型(单圈和多圈)来决定的,并不是由分辨率决定。事实上,传输数据标准帧长度,单圈编码器是13位,而多圈编码器是25位。最高(有效)位(MSB)在数据中心,如下表所示:

数据帧的传输格式,是由单圈位数和多圈编码器圈数决定的。

N=单圈位数         Tc=时钟周期                    Ta=Tm-Tc/2         

T=多圈位数         Tm=单稳态触发器时钟

 

 

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