多摩川串行绝对值编码器数据通讯的实现

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1、���"�d喜田（上海）贸易有限公司胡胜红摘要：本文简要讲述了多摩川串行绝对值编码器的特点及数据通讯采用AU5561、可编程FPGA及采用微控制器高速串口的实现编码器数据通讯的三种方案。文章编号:150204多摩川串行绝对值编码器数据通讯的实现TamagawaabsoluteencoderSerialDataCommunication1多摩川绝对值编码器2多摩川绝对值编码器TS5700N8401日本多摩川（TAMAGAWA)精机株式会社成编码器简介立与1938年。多摩川属于技术立足与地域立足型机械结构与国

2、内传统使用的OIH48锥轴编码企业，会社成立70多年来作为精密机械和多种检器一致，可直接安装替代。能够实现单圈23bit多测机械工具与传感器制造商，从航空、宇宙、国圈16bit总计39bit的高解析度。防工业、到电机传感器等民用工业设备，其一直工作电源电压5V，主电源掉电情况下，依靠保持世界领先的地位。电池电路部分测量多圈数据变化，电池电流消耗在编码器领域，多摩川有40多年的制造研究低至60μA。数据通讯是基于485硬件接口标准历史，其超精密的角度检测仪，角度计测分解能NRZ协议，通讯波特率为2.5M的串

3、行通讯。CRC够达到0.001秒，角度的再现能够实现0.005秒。循环循环冗余校验数据，避免数据出错导致异常多摩川单圈17bit多圈16bit的绝对值编码器已投放的问题发生。通讯距离可达到20米。如图2所示。市场多年，在中国国产机器人及数控自动化领域编码器具备状态自检功能，对于电池欠压、应用广泛，现已向国内推出解析度高达单圈23bit失效、编码器计数错误、过速度、码盘故障等可多圈16bit的绝对值编码器：“TS5700N8401”。通过编码器状态位读取出来。如图1所示。控制器或驱动器可通过单独的指令对单圈

4、数[相关链接]http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=27296图1图2编码器编码器62SERVO&MOTIONCONTROLSERVO&MOTIONCONTROL632015·02NO.632015·02NO.63���"�d内部功能和算法完成部分。上接第65页据或多圈重置零位，可清除故障标志位。多摩川可提供VHDL硬件编程源代码AU5982，4.3.3串口DMA通道接收端设置内置768字节EEPROM,可擦写一万次以上，帮助客户快速实现将编码器串行数据

5、转换为并行外设地址：串口数据寄存器可写于电机相关信息，对于伺服驱动器对电机参数据对编码器的数据通讯。如图9所示。内存地址：发送数据内存地址数的自动识别提供了可行的途径。4.3通过CPU高速串口DMA实现编码器数据DMA传输方向：从外设存储器到图3通讯DMA数据传输长度：实际接收数据字节数3多摩川串行绝对编码器通讯数据结构常规8位及16微处理器串口波特率通常最高只外设数据字长：1个字节串行波特率：2.5M有256Kbit左右，而多摩川常规绝对值编码器需要内存数据字长：1个字节起始位：1bit的波特率为2.5

6、M，部分编码器波特率为5M。所以设置DMA的内存递增模式：为增量模式停止位：1bit只有少数高速32位微控制器支持。DAM数据传输完成中断：开数据位：8bit这里以意法半导体的STM32F429为例讲解如具体数据通讯流程如图11所示。图4对于读取编码器单圈、多圈、全部数据、及复何使用DMA通过串口实现编码数据通讯。位状态只需发送一个字节控制数据。如图3所示。DMA一种高速的数据传输操作，允许在外5总结编码器应答数据：包括接收到的控制字，及部设备和存储器之间直接读写数据，既不通过图9第一种方案使用AU556

7、1串行转并行芯片适合编码器状态字、编码器ID（能够识别编码器基本CPU，也不需要CPU干预。整个数据传输操作在系统无FPGA芯片厂商，常规伺服驱动器厂商可以类型），及编码器数据。最后一个字节为对前面一个称为“DMA控制器”的控制下进行的。CPU采用第二种方案采用FPGA多摩川提供源代码，第所有的数据进行CRC校验。如图4所示。图5除了在数据传输开始和结束时做一点处理外，在三种方案适合MCU支持高速串口、DMA功能的产对于编码器内部EEPROM数据读取需发送三个传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样，在品

8、。字节数据，读取EEPROM数据控制字、EEPROM大部分时间里，CPU和输入输出都处于并行操数据地址、CRC效验码。如图5所示。作。因此，使整个系统的效率大大提高。编码器应答数据或写入数据结构包括EEPROMCPU的通用串行接口USART3作为编码器通讯数据控制字、EEPROM数据地址、EEPROM数接口，485发送接受使能端口使用PE11IO口控制。据、CRC效验码。如图6所示。图64.3.1USART1端口参数设置如下读