通過示波器測(cè)試SPC協(xié)議解碼

在很多的場(chǎng)合，我們往往需要測(cè)量較高精度的角度和位置，例如汽車的油門，節(jié)氣門位置以及轉(zhuǎn)向扭矩感應(yīng)等。由此，用于傳輸磁感應(yīng)強(qiáng)度的SPC應(yīng)運(yùn)而生，下面我們來(lái)了解一下此協(xié)議的內(nèi)容。

SPC概述

SPC（Short PWM Code）協(xié)議，是基于SENT（Single Edge Nibble Tranmission）協(xié)議的增強(qiáng)版，通過兩個(gè)相鄰周期的下降沿之間的脈沖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，相對(duì)于模擬輸出和PWM輸出，具有很好的EMC特性，具有較高的傳輸速度，較強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力。此協(xié)議廣泛應(yīng)用于精確的轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量和位置檢測(cè)，汽車應(yīng)用包括踏板、油門或變速桿位置檢測(cè)，懸架控制或電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接扭矩檢測(cè)等。

SPC協(xié)議以單線半雙工傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最多可以同時(shí)控制4個(gè)傳感器。與SENT不同，SPC新增了觸發(fā)字段，可表示三種模式：同步模式，ID選擇與范圍選擇。SPC各個(gè)字段的值根據(jù)兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間來(lái)表示一個(gè)四位的值，根據(jù)下降沿時(shí)間除以一個(gè)固定的值所得的結(jié)果減去12就是所代表的值，這個(gè)固定的值成為單位時(shí)間（UT）。

SPC幀格式介紹

圖1 SPC幀格式

觸發(fā)字段（master Trigger Pulse）：由主機(jī)發(fā)送，根據(jù)模式的不同，長(zhǎng)度也不同。

同步字段（Sync frame）：由從機(jī)發(fā)送，表示從機(jī)開始采集數(shù)據(jù)。

狀態(tài)字段（status Nibble）：表示從機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)，當(dāng)觸發(fā)字段的模式為ID選擇或范圍選擇時(shí)，還表示從機(jī)的ID或當(dāng)前范圍值。

數(shù)據(jù)字段（DataNibble）：表示從機(jī)采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)從機(jī)的設(shè)置，數(shù)據(jù)字段的數(shù)量可以是3到6個(gè)不等。其數(shù)據(jù)可包含霍爾值與溫度值。

校驗(yàn)字段（CRC Nibble）：提供校驗(yàn)值，用于校驗(yàn)此幀是否正確。

實(shí)例應(yīng)用-解碼實(shí)例

模擬SPC通信協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，如下圖2所示：

圖2 SPC解碼配置參數(shù)

如上圖所示，為SPC解碼所需配置參數(shù)，其中時(shí)間片寬度是指主機(jī)設(shè)置的單位時(shí)間。根據(jù)幀的數(shù)據(jù)字段的性質(zhì)，設(shè)定數(shù)據(jù)字段的個(gè)數(shù)，如下圖所示：

圖3 數(shù)據(jù)字段個(gè)數(shù)含義

如上圖，當(dāng)數(shù)據(jù)字段的數(shù)量為3或者4時(shí)，表示數(shù)據(jù)僅有霍爾值。數(shù)量為5或6時(shí)，傳感器除了測(cè)量霍爾值還會(huì)測(cè)量并傳輸溫度值。

圖4 SPC解碼

圖5 SPC解碼

如上圖所示，此幀代表觸發(fā)字段為范圍選擇，且選擇的范圍為100mT，狀態(tài)字段表示傳感器當(dāng)前狀態(tài)為Normal且當(dāng)前的磁通范圍為200mT。