采用FPGA实现同步串行数据的并行采集.pdf

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1、采用FPGA实现同步串行数据的并行采集严刚峰，等采用FPGA实现同步串行数据的并行采集ParallelAcquisitionofSynchronousSerialDataImplementedbyFPGA严曰9霹’方饧谁邦再(成都大学电子信息工程学院，四川成都610106；四川大学计算机学院，四川成都610065)摘要：同步串行接El具有传输速度快、抗干扰能力强等特点，在具有串行数据传输的电子设备中得到了广泛的应用。同步串行数据的接收需要专用芯片，这使得具有同步串行接口的电子设备的应用受到了限制。针对具有同步串行接口的绝对值编码器，提出了

2、串行数据转换和读取的实现方法，给出了详细的硬件原理图及其电路设计要点，并提供了关键的软件代码。这为具有同步串行接口设备的数据并行采集提供了一种低成本的实现方案。关键词：同步串行接口FPGADSP数据采集串并转换硬件设计中图分类号：TH86文献标志码：AAbstract：Synchronou~serialinterfacehasbeenwidelyusedinelectronicequipmentwithserialdatatransmissionbecauseofitsfeaturesofhightransmissionspeedands

3、tronganti—interferencecapability．Sincededicatedchipisneededforreceivingsynchronousserialdata，theapplicationofelectronicequipmentwithsynchronousserialinterfaceislimited．Aimingattheabsolutevalueencoderwithsynchronousserialinterface，theimplementingmethodofserialtoparalleldat

4、aconversionandreadingisproposed．Thedetailhardwareschematicdiagramandkeypointsofcircuitdesignaregiven，andthecriticalsoftwarecodingisprovided．Thisofersthelowcostimplementingschemeofdataparallelacquisitionforsynchronousserialinterfacedevices．Keywords：Synchronousserialinterfa

5、ceFPGADSPDataacquisitionSerial—to—parallelconversionHardwaredesign相应的电脉冲序列或以数字量的形式输出。具有体积0引言小、精度高、易于安装等优点，被广泛应用于高速伺服数据的传输有串行和并行两种方式]．其中串行系统、数控机床、机器人等诸多领域。较增量式光电编方式又可分为同步串行接口和异步串行接口两种。较码器。位置式光电编码器不产生脉冲，而是输出一串数异步串行方式，同步串行方式传输速度更快．同时还具据码．为轴位置提供一个独一无二的编码数字值，减轻有连线简单、抗干扰能力强等突出优

6、点，因此同步串行了电子接收设备的计算任务；同时，当电源发生故障接口已成为一种常用的工业用通信接口。目前，常见时，位置式光电编码器还具有位置记忆功能，因此得到的同步串行接口转换器大多是将同步串行信号转换成了广泛的应用。用于数据读取的电子系统则是采用异步串行信号。]，以实现两个互不同步设备之间的DSP+FPGA结构．这样只需要在设计电路时，增加时钟数据通信。与并行方式传输数据相比。串行方式的数控制电路和数据接收电路，配合FPGA就可以实现对据传输速率太低，严重影响数据采集的实时性。具有同同步串行的高速并行采集。这为具有同步串行接口设步串行接口

7、的电子设备一般不会提供串／并行转换的备数据的并行采集提供了一种低成本的实现方案。接口，往往需要购置专用的接口芯片或模块]，因此提高了同步串行接口电子设备的使用成本。1硬件设计本文采用具有同步串行接口的位置式光电编码器1．1同步串行信号标准模式作为数据源，光电编码器是将连接轴的角度量转换成同步串行接口编码器根据时钟控制模块向绝对值编码器发送一串时钟脉冲，绝对值编码器立即送出相国家自然科学基金资助项目(编号：11205022、61332001)；应的串行位置数据]。同步串行数据输出过程为：四川省教育厅科研基金资助项目(编号：12ZB172)；

8、当在空载条件下，信号线“数据+”和“时钟+”为高电成都大学2012年基金资助项目(编号：2012—42)。修改稿收到日期：2(】l4一叭一15平：控制时钟信号第一次从高电平跳至低电平时，储存第