摘要:同步串行接口(SSI)具有速度快、连线简单、抗干扰能力强等优点,在工业控制等领域 得到了越来越广泛的应用。一般的工控机上不提供SSI接口,市场上的SSI接口扩展卡很少且价格 昂贵。介绍了SSI并行接口模块SSI208P,基于数字量输入/输出扩展卡和SSI208P,给出了一种工 控机高速采集多通道SSI光电编码器数据的低成本实现方案,详细阐述了硬件和软件设计方法。
SSI
( Synchronous
Serial
Interface ) 即同步串行接口,具有传输速度快、连线简单、 抗干扰能力强等优点,在光电编码器等各种传 感器上得到了广泛的应用[1,2]。工控机即工业控 制计算机,具有计算机CPU、硬盘、内存、外 设及接口,并有操作系统、控制网络和协议、 计算能力、友好的人机界面,工控机以低成本、 高性能、高可靠性等优势成为工业控制等领域 的主流计算机。
集SSI接口的编码器等传感器数据。SSI接口转 换器多将SSI数据转换成异步串行总线等低速 现场总线,这大大限制了数据采集的实时性; 市场上也有国外提供PCI或ISA接口的SSI接口 卡,但价格昂贵且驱动程序较为复杂。工控机 上多配备数字量输入/输出卡,本文采用数字量 输入/输出卡控制SSI并行接口模块SSI208P,实 现了一种SSI接口的低成本、高速数据采集方 法。
SSI208P
模块可将
SSI
数据 高速转换成并 行数据,采用DIP28封装,内部集成了SSI同步 时钟发生模块、数据串并转换模块、接口控制 逻辑模块 、输出控 制模块以 及收发驱动
(TTL-RS422电平转换)模块等功能模块,其 功能框图如图1所示。
图1
SSI208P模块功能框图 采用
SSI208P
模块对
SSI
接 口数据的读取
数据的操作,非常简单。SSI208P模块还能将 格雷码转换成二进制码。通信速率可配置,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,可以满 足高速伺服控制系统的需求。
SSI208P
控制时序如图
2
所示。CONVST 上升沿启动一次
SSI
编码器数据收发过程。
CONVST
电平升高后,125ns
内
SSI208P 模块 开始向编码器发送一帧同步时钟脉冲信号,脉 冲的个数由编码器的精度决定,同时转换结束 管脚/EOC
变高。发送脉冲期间管脚/EOC
保持 高电平状态,转换结束/EOC
管脚电平变低后, 即可从 D0~D7
并行读取编码器数据,每次读 取八位,由 A1、A0
控制输出数据高低位,00 表示读取最低八位、11 表示读取最高八位,例 如对于 16
位编码器只需读取两次(A1、A0
分 别为
00、01),最多可以读取
32
位数据。编 码器并行数据读取结束后将
CONVST
管脚置 低,准备启动下一次转换。
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