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如何进行ssi接口的数据采集?(part i)
对于ssi接口的传感器可以采用并行和串行两种采集方法,分别对应ssi208p和ssi-uart两种产品。
1、ssi接口转并口模块
ssi208p,主要应用于同步串行接口(ssi)光电编码器高速数据采集系统的板级开发。ssi208p模块将同步串行接口数据转换成并行接口数据,内部集成了ssi同步时钟发生器、脉冲计数器、数据串并转换、接口控制逻辑、输出控制以及收发驱动器(ttl-rs422电平转换)等功能单元,用户无须了解ssi数据格式,该模块自动将ssi数据转换成8位并行数据,简化了ssi编码器与dsp、单片机、pc104等控制器的接口。(1)产品特性 单3.3v供电,工作电流小于100ma; 通信速率可配置,zui高达2mhz; 24脚双列直插封装,尺寸25.4*25.4*6(mm); 8位数据总线,可接8~32位编码器; 16位数据更新率大于100khz; 内部时钟,固定时序; 内置422差分驱动。(2)产品介绍 该模块具有内部时钟,能自动将ssi数据转换成并行数据,对ssi接口数据的读取操作就类似于对a/d、d/a或存储器读取数据的操作一样方便。ssi208p模块通信速率可配置为250khz、500khz、1mhz、2mhz,当通信速率配置为2mhz时,对于16位精度的编码器,系统数据更新率不低于100khz。此外,该模块对采集的数据长度(编码器精度)可以进行配置,zui高可以采集32位数据,分4次输出,该模块可以满足高精度高速伺服控制系统的需求。(3)外形尺寸25.4×25.4×6(mm).关于该模块的详细资料见ssip208p说明书。
2、ssi接口转串口模块
ssi-uart模块可以将ssi同步串行数据转换成通用异步串行(uart,可配置为rs-232/rs485/rs422方式)数据,工控领域常用的pc机、工控机、dsp、单片机等控制系统上一般都配备有通用异步串行接口,使用ssi-uart模块可以方便地实现ssi编码器与这些控制系统的连接。
(1) 功能及参数
l ssi数据转换为rs-232通用异步串行数据;
l ssi时钟速率选择(125khz、250khz、500khz、1mhz);
l 支持格雷码和二进制码数据格式转换;
l 支持编码器地址配置;
l 可配置编码器供电电压5v或24v;
l 供电方式:直流18-30v;
l 电流:不大于60ma;
l 工作温度: -40℃~-75℃;
l 外观尺寸:80mm×65mm×25mm。
(2) 通信协议
rs-232的通信速率115200bps,8位、1位停止位、无奇偶校验。数据发送
方式(问询方式或主动发送模式)选择。
1)主动发送时,发送周期为10ms,每帧数据7个字节:
数据字节号含义 数据格式
数据帧头 0xaa
地址信息 0x00/0x01/0x02/0x03
数据高位 0xxx
数据次高位 0xxx
数据次低位 0xxx
数据低位 0xxx
校验位4个字节数据相加值的低八位
2)被动发送时,向模块发送地址信息,一个字节0x00/0x01/0x02/0x03(地址方法见ssi-uart说明书),模块向主控机返回一帧数据。
关于该模块的详细资料见ssi-uart说明书。
1 功能简介
ssi-uart模块可以将ssi同步串行数据转换成通用异步串行(uart,采用rs-232方式)数据,工控领域常用的pc机、工控机、dsp、单片机等控制系统上一般都配备有通用异步串行接口,使用ssi-uart模块可以方便地实现ssi编码器与这些控制系统的连接。
2 硬件参数
2.1 外观及接口
面板说明:
pwr:电源指示灯
编码器接头:
序号
标识
含义
序号
标识
含义
1
+24v
电源+24v
5
c-
编码器clk-
2
gnd
电源+24v地
6
c+
编码器clk+
3
d+
编码器data+
7
+v
编码器供电
4
d-
编码器data-
8
0v
编码器供电地
rs-232接头:2-rs232数据接收,3- rs232数据发送,5-信号地。
2.2 功能及参数
l ssi数据转换为rs-232通用异步串行数据;
l ssi时钟速率选择(125khz、250khz、500khz、1mhz);
l rs-232格式为115000bps、无奇偶校验、8位数据位、1停止位;
l 数据发送方式(问询方式或主动发送模式)选择;
l 支持格雷码和二进制码数据格式转换;
l 支持编码器地址配置;
l 可配置编码器供电电压5v或24v;
l 供电方式:直流18-30v;
l 电流:不大于60ma;
l 工作温度: -40℃~-75℃;
l 外观尺寸:80mm×65mm×25mm。
3 使用及配置 3.1 通信协议
rs-232的通信速率115200bps,8位、1位停止位、无奇偶校验。
(1)主动发送时,发送周期为10ms,每帧数据7个字节:
数据字节号
含义
数据格式
1
数据帧头
0xaa
2
地址信息
0x00/0x01/0x02/0x03
3
数据高位
0xxx
4
数据次高位
0xxx
5
数据次低位
0xxx
6
数据低位
0xxx
7
校验位
4个字节数据相加值的低八位
(2)被动发送时,向模块发送地址信息,一个字节0x00/0x01/0x02/0x03(地址方法见3.2),模块向主控机返回一帧数据。
3.2 配置方法
(1)ssi通信速率配置
ssi-uart模块支持ssi编码器时钟速率配置、可选择的时钟速率有125khz、250khz、500khz、1mhz。用户可根据编码器电缆的长度选择通信速率,时钟速率的选择原则是电缆长度越长则通信速率越低;另外,不同型号的编码器所允许的时钟速率也有所不同。
ssi-uart模块默认的通信速率为1mhz,如需要调整,可打开模块,用跳线帽短接或断开clkmd1(j5-9和j5-10)、clkmd0(j5-11和j5-12),具体设置如下表:
clkmd1
clkmd0
时钟速率
短接
短接
125khz
短接
断开
250khz
断开
短接
500khz
断开
断开
1mhz
(2)数据发送方式配置
ssi-uart模块支持数据主动模式和数据问询方式,用户可根据自己的需要配置不同的数据发送方式。用跳线帽短接或断开modem(j5-1和j5-2)可选择数据发送方式,断开时为问询发送方式,短接时主动发送方式。
(3)编码器数据格式配置
ssi-uart模块支持格雷码和二进制数据格式转换,用跳线帽短接或断开gray(j5-3和j5-4)可选择是否进行数据格式转换,断开时为将格雷码格式转换成二进制格式,短接时为不转换即源码输出。
时钟速率配置、可选择的时钟速率有125khz、250khz、500khz、1mhz。用户可根据编码器电缆的长度选择通信速率,时钟速率的选择原则是电缆长度越长则通信速率越低;另外,不同型号的编码器所允许的时钟速率也有所不同。
(4)编码器地址配置
ssi-uart模块支持编码器地址配置,默认的地址为0x03,如需要调整,用跳线帽短接或断开a1(j5-7和j5-8)、a0(j5-5和j5-6),具体设置如下表:
a1
a0
地址
短接
短接
0x00
短接
断开
0x01
断开
短接
0x02
断开
断开
0x03
(5)编码器供电电压配置
ssi-uart模块支持编码器供电电压配置,大多数ssi编码器的采用10v-30v供电,也有的编码器采用5v供电,编码器默认支持前一种供电方式,如需要调整为5v供电,可将去掉零欧电阻r12、r14、将空缺的零欧电阻r13和r15焊上。
3.3 测试软件
为方便用户测试ssi-uart模块及ssi光电编码器,可为用户提供测试软件程序界面如下:
首先选择rs-232的串口通道和编码器的精度,如ssi-uart模块配置为数据主动发送模式,程序即可接收显示编码器的位置信息;如ssi-uart模块配置为数据问询发送模式,填入编码器的地址设定信息,点击索取数据,程序即可接收显示编码器的位置信息。
