基于SSI208接口模塊的光電 編碼器數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)

O 引言
SSI (Synchronous Serial Interface，即同步串行接口)以其傳輸速度快、連線(xiàn)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在光電編碼器上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而單片機(jī)、DSP、PCI04、工控機(jī)等領(lǐng)域常用的控制器一般不提供SSI接口，SSI光電編碼器供應(yīng)商一般也不提供接口轉(zhuǎn)換器，這些因素在一定程度上限制了SSI光電編碼器的應(yīng)用。為此，本文給出了兩種SSI接口數(shù)據(jù)采集的低成本解決方案：其一是基于SSI并行接口模塊SSI208P的并行高速接口方案，其二是基于SSI串行接口模塊SSI208S的通用串行異步接口(UART)數(shù)據(jù)采集方案，這兩種方案可分別滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求。

1 SSI編碼器高速并行數(shù)據(jù)采集方案
1．1 SSl208P模塊簡(jiǎn)介
由中國(guó)兵器工業(yè)第二零八研究所基于CPLD研制的SSl208P模塊，其內(nèi)部集成有SSI同步時(shí)鐘發(fā)生器、脈沖計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、接口控制邏輯、輸出控制以及收發(fā)驅(qū)動(dòng)器(TTL―RS422電平轉(zhuǎn)換)等功能單元，圖l所示是其功能框圖。

SSI208P模塊已完成SSI接口與并口的轉(zhuǎn)換和封裝，因此，讀取SSI接口數(shù)據(jù)就變得類(lèi)似于對(duì)A／D、D／A或存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)的操作，非常簡(jiǎn)單。SSI208P模塊能將數(shù)據(jù)由格雷碼格式轉(zhuǎn)換成BCD碼格式，其通信速率可配置為250 kHz、500 kHz、1MHz和2 MHz，當(dāng)通信速率配置為2MHz時(shí)，對(duì)于16位精度的編碼器，其系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新率不低于100 kHz，故可滿(mǎn)足高速伺服控制系統(tǒng)的需求。
1．2 SSI208P的管腳配置
SSI208P接口模塊采用DIP28封裝，其管腳排列如圖2所示。各引腳的功能如下：

CLKMDl，CLKMD0：SSI時(shí)鐘頻率設(shè)置端口，其中00為250 kHz，0l為500 kHz，10為1 MHz，11為2MHz；
START：?jiǎn)?dòng)指令，上升沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換；
END：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)查詢(xún)，低為轉(zhuǎn)換結(jié)束；
CS：編碼器數(shù)據(jù)輸出選擇端；
GRAY：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換選擇，l是將格雷碼轉(zhuǎn)換為BCD碼輸出。0為BCD碼輸出；
D0~D7：8位數(shù)據(jù)輸出并口；
A1，A0：輸出數(shù)據(jù)高低位選擇端，00為最低八位，11為最高八位；
CLK+，CLK一：SSI編碼器時(shí)鐘信號(hào)；
DATA+，DATA一：SSI編碼器數(shù)據(jù)信號(hào)；
VCC，GND：電源，電源地；
NC：空腳。