多摩川串行绝对值编码器数据通讯的实现
更新时间:2024-01-08 22:41:01 阅读量: 教育文库 文档下载
- 多摩川绝对值编码器协议推荐度:
- 相关推荐
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。
多摩川绝对值编码器:
日本多摩川(TAMAGAWA)精机株式会社成立与1938年。多摩川属于技术立足与地域立足型企业,会社成立70多年来作为精密机械和多种检测机械工具与传感器制造商,从航空、宇宙、国防工业、到电机传感器等民用工业设备,其一直保持世界领先的地位。
在编码器领域,多摩川有40多年的制造研究历史,其超精密的角度检测仪,角度计测分解能够达到0.001秒,角度的再现能够实现0.005秒。多摩川单圈17bit多圈16bit的绝对值编码器已投放市场多年,在中国国产机器人及数控自动化领域应用广泛,现已向国内推出解析度高达单圈23bit多圈16bit的绝对值编码器:”TS5700N8401”。
多摩川绝对值编码器编码器简介:机械结构与国内传统使用的OIH48锥轴编码器一致,可直接安装替代。能够实现单圈23bit多圈16bit总计39bit的高解析度。
工作电源电压5V,主电源掉电情况下,依靠电池电路部分测量多圈数据变化,电池电流消耗低至60μA。
数据通讯是基于485硬件接口标准NRZ协议,通讯波特率为2.5M的串行通讯。CRC循环循环冗余校验数据,避免数据出错导致异常的问题发生。通讯距离可达到20米。
编码器具备状态自检功能,对于电池欠压、失效、编码器计数错误、过速度、码盘故障等可通过编码器状态位读取出来。
控制器或驱动器可通过单独的指令对单圈数据或多圈重置零位,可清除故障标志位。 内置768字节EEPROM,可擦写一万次以上,可写于电机相关信息,对于伺服驱动器对电机参数的自动识别提供了可行的途径。
多摩川串行绝对编码器通讯数据结构: 串行波特率:2.5M 起始位:1bit 停止位:1bit 数据位:8bit
对于读取编码器单圈、多圈、全部数据、及复位状态只需发送一个字节控制数据。
编码器应答数据:包括接收到的控制字,及编码器状态字、编码器ID(能够识别编码器基本类型),及编码器数据。最后一个字节为对前面所有的数据进行CRC校验。
对于编码器内部EEPROM数据读取需发送三个字节数据,读取EEPROM数据控制字、EEPROM数据地址、CRC效验码。
编码器应答数据或写入数据结构包括EEPROM数据控制字、EEPROM数据地址、EEPROM数据、CRC效验码。
读取一次编码器全部数据需要60μS左右。为伺服电机提供高速度位置响应提供了可能。
多摩川串行绝对值编码器数据通讯实现的三种方案:
1.通过多摩川智能接收芯片AU5561N1实现:
AU5561芯片可以解码TS5647、TS5648、TS5667、TS5668、TS5669、TS5700系列的编码器。可以将40位到110位串行信号转换并行信号,能够提供中断信号与CPU同步并,可以和16位或32位CPU或DSP总线街道口连接实现数据连接。它也可以工作在没有CPU的模式,手动模式下读取编码器(单回转、多回转、及报警状态为)数据。
2.通过FPGA方式实现:
VHDL主要用于描述数字系统的结构,行为,功能和接口。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元件,一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可是部分,及端口)和内部(或称不可视部分),既涉及实体的内部功能和算法完成部分。
多摩川可提供VHDL硬件编程源代码AU5982,帮助客户快速实现将编码器串行数据转换为并行数据对编码器的数据通讯。
3.通过CPU高速串口DMA实现编码器数据通讯:
常规8位及16微处理器串口波特率通常最高只有256Kbit左右,而多摩川常规绝对值编码器需要的波特率为2.5M,部分编码器波特率为5M。所以只有少数高速32位微控制器支持。
这里以意法半导体的STM32F429为例讲解如何使用DMA通过串口实现编码数据通讯。 DMA一种高速的数据传输操作,允许在外部设备和存储器之间直接读写数据,既不通过CPU,也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为\控制器\的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外,在传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样,在大部分时间里,CPU和输入输出都处于并行操作。因此,使整个系统的效率大大提高。
CPU的通用串行接口USART3作为编码器通讯接口,485发送接受使能端口使用PE11IO口控制。
USART1端口参数设置如下: 波特率:2.5M 开始位:1位 停止位:1位 数据位:8位 校验位:无 发送:使能 接收:使能
串口DMA发送:使能 串口DMA接收:使能
串口DMA通道发送端设置: 外设地址:串口数据寄存器 内存地址:发送数据内存地址
DMA传输方向:从存储器到外设 DMA数据传输长度:实际发送数据字节数 外设数据字长:1个字节 内存数据字长:1个字节
设置DMA的内存递增模式:为增量模式 DAM数据传输完成中断:开 串口DMA通道接收端设置: 外设地址:串口数据寄存器 内存地址:发送数据内存地址 DMA传输方向:从外设存储器到 DMA数据传输长度:实际接收数据字节数 外设数据字长:1个字节 内存数据字长:1个字节
设置DMA的内存递增模式:为增量模式 DAM数据传输完成中断:开 具体数据通讯流程如下:
总结:第一种方案使用AU5561串行转并行芯片适合系统无FPGA芯片厂商,常规伺服驱动器厂商可以采用第二种方案采用FPGA多摩川提供源代码,第三种方案适合MCU支持高速串口、DMA功能的产品。
正在阅读:
多摩川串行绝对值编码器数据通讯的实现01-08
管道光缆监理报告最终模板08-17
研究生一支部、二支部工作总结03-12
婚宴协议书12-28
人教版九年级英语课文原文word版01-25
2023年干部在市税务系统全面从严治党工作会议上的讲话最新讲稿范03-22
主持词网02-23
- exercise2
- 铅锌矿详查地质设计 - 图文
- 厨余垃圾、餐厨垃圾堆肥系统设计方案
- 陈明珠开题报告
- 化工原理精选例题
- 政府形象宣传册营销案例
- 小学一至三年级语文阅读专项练习题
- 2014.民诉 期末考试 复习题
- 巅峰智业 - 做好顶层设计对建设城市的重要意义
- (三起)冀教版三年级英语上册Unit4 Lesson24练习题及答案
- 2017年实心轮胎现状及发展趋势分析(目录)
- 基于GIS的农用地定级技术研究定稿
- 2017-2022年中国医疗保健市场调查与市场前景预测报告(目录) - 图文
- 作业
- OFDM技术仿真(MATLAB代码) - 图文
- Android工程师笔试题及答案
- 生命密码联合密码
- 空间地上权若干法律问题探究
- 江苏学业水平测试《机械基础》模拟试题
- 选课走班实施方案
- 多摩
- 数据通讯
- 绝对值
- 串行
- 编码器
- 实现
- 一年级数学下册教案:8 总复习第4课时 找规律
- 分数应用题基础练习(找式,画线段图,画图)
- 金港湾花园项目开发计划书
- 天津市中等职业学校教学管理建设规范2016-2020
- 2013-2018年中国聚碳酸酯塑料板材行业市场分析及投资可行性研究报告
- 阳新创业项目库《项目简介》
- 苏教版五年级数学上册全册导学案2015.7.5
- 2012年中国联通WLAN无线接入网络工程可研编制要求
- 专题论坛五 企业领袖语录(实录)
- 音乐作品曲式分析
- 鄂教版三年级下册品德与社会教案备课
- 配网设计电力定岗实习报告
- 宣布领导班子调整变动讲话提纲
- 广东省广州市2016届高三理综毕业班综合测试试题(二) - 图文
- Cool Edit Pro中文说明书 - 图文
- 视频会议啸叫干扰
- 英国和德国的农村土地制度
- 寿光挂职学习调研报告积硅步致千里,积小流成江海
- Gpg4win使用教程
- 北外1603-管理学 参考答案