如何进行SSI接口数据采集

2012年02月17日 12:30:41 人气: 2333 来源: 上海鼎曦自动化科技有限公司

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如何进行SSI接口的数据采集？(Part I)

对于SSI接口的传感器可以采用并行和串行两种采集方法，分别对应SSI208P和SSI-UART两种产品。

1、SSI接口转并口模块

SSI208P，主要应用于同步串行接口(SSI)光电编码器高速数据采集系统的板级开发。SSI208P模块将同步串行接口数据转换成并行接口数据，内部集成了SSI同步时钟发生器、脉冲计数器、数据串并转换、接口控制逻辑、输出控制以及收发驱动器(TTL-RS422电平转换)等功能单元，用户无须了解SSI数据格式，该模块自动将SSI数据转换成8位并行数据，简化了SSI编码器与DSP、单片机、PC104等控制器的接口。(1)产品特性单3.3V供电，工作电流小于100mA；通信速率可配置，zui高达2MHz； 24脚双列直插封装，尺寸25.4*25.4*6(mm)； 8位数据总线，可接8~32位编码器； 16位数据更新率大于100KHz；内部时钟，固定时序；内置422差分驱动。(2)产品介绍该模块具有内部时钟，能自动将SSI数据转换成并行数据，对SSI接口数据的读取操作就类似于对A/D、D/A或存储器读取数据的操作一样方便。SSI208P模块通信速率可配置为250KHz、500KHz、1MHz、2MHz，当通信速率配置为2MHz时，对于16位精度的编码器，系统数据更新率不低于100KHz。此外，该模块对采集的数据长度(编码器精度)可以进行配置，zui高可以采集32位数据，分4次输出，该模块可以满足高精度高速伺服控制系统的需求。(3)外形尺寸25.4×25.4×6(mm).关于该模块的详细资料见SSIP208P说明书。

2、SSI接口转串口模块

SSI-UART模块可以将SSI同步串行数据转换成通用异步串行(UART，可配置为RS-232/RS485/RS422方式)数据，工控领域常用的PC机、工控机、DSP、单片机等控制系统上一般都配备有通用异步串行接口，使用SSI-UART模块可以方便地实现SSI编码器与这些控制系统的连接。

(1) 功能及参数

l SSI数据转换为RS-232通用异步串行数据；

l SSI时钟速率选择(125KHz、250KHz、500KHz、1MHz)；

l 支持格雷码和二进制码数据格式转换；

l 支持编码器地址配置；

l 可配置编码器供电电压5V或24V；

l 供电方式：直流18-30V；

l 电流：不大于60mA；

l 工作温度：－40℃~－75℃；

l 外观尺寸：80mm×65mm×25mm。

(2) 通信协议

RS-232的通信速率115200bps，8位、1位停止位、无奇偶校验。数据发送

方式(问询方式或主动发送模式)选择。

1)主动发送时，发送周期为10ms，每帧数据7个字节：

数据字节号含义数据格式

数据帧头 0xAA

地址信息 0x00/0x01/0x02/0x03

数据高位 0xXX

数据次高位 0xXX

数据次低位 0xXX

数据低位 0xXX

校验位 4个字节数据相加值的低八位

2)被动发送时，向模块发送地址信息，一个字节0x00/0x01/0x02/0x03(地址方法见SSI-UART说明书)，模块向主控机返回一帧数据。

关于该模块的详细资料见SSI-UART说明书。

1 功能简介

SSI-UART模块可以将SSI同步串行数据转换成通用异步串行(UART，采用RS-232方式)数据，工控领域常用的PC机、工控机、DSP、单片机等控制系统上一般都配备有通用异步串行接口，使用SSI-UART模块可以方便地实现SSI编码器与这些控制系统的连接。

2 硬件参数

2.1 外观及接口

面板说明：

Pwr：电源指示灯

编码器接头：

序号	标识	含义	序号	标识	含义
1	+24V	电源+24V	5	C-	编码器CLK-
2	GND	电源+24V地	6	C+	编码器CLK+
3	D+	编码器DATA+	7	+V	编码器供电
4	D-	编码器DATA-	8	0V	编码器供电地

RS-232接头：2-RS232数据接收，3- RS232数据发送，5-信号地。

2.2 功能及参数

l SSI数据转换为RS-232通用异步串行数据；

l SSI时钟速率选择(125KHz、250KHz、500KHz、1MHz)；

l RS-232格式为115000bps、无奇偶校验、8位数据位、1停止位；

l 数据发送方式(问询方式或主动发送模式)选择；

l 支持格雷码和二进制码数据格式转换；

l 支持编码器地址配置；

l 可配置编码器供电电压5V或24V；

l 供电方式：直流18-30V；

l 电流：不大于60mA；

l 工作温度：－40℃~－75℃；

l 外观尺寸：80mm×65mm×25mm。

3 使用及配置 3.1 通信协议

RS-232的通信速率115200bps，8位、1位停止位、无奇偶校验。

(1)主动发送时，发送周期为10ms，每帧数据7个字节：

数据字节号	含义	数据格式
1	数据帧头	0xAA
2	地址信息	0x00/0x01/0x02/0x03
3	数据高位	0xXX
4	数据次高位	0xXX
5	数据次低位	0xXX
6	数据低位	0xXX
7	校验位	4个字节数据相加值的低八位

(2)被动发送时，向模块发送地址信息，一个字节0x00/0x01/0x02/0x03(地址方法见3.2)，模块向主控机返回一帧数据。

3.2 配置方法

(1)SSI通信速率配置

SSI-UART模块支持SSI编码器时钟速率配置、可选择的时钟速率有125KHz、250KHz、500KHz、1MHz。用户可根据编码器电缆的长度选择通信速率，时钟速率的选择原则是电缆长度越长则通信速率越低；另外，不同型号的编码器所允许的时钟速率也有所不同。

SSI-UART模块默认的通信速率为1MHz，如需要调整，可打开模块，用跳线帽短接或断开CLKMD1(J5-9和J5-10)、CLKMD0(J5-11和J5-12)，具体设置如下表：

CLKMD1	CLKMD0	时钟速率
短接	短接	125KHz
短接	断开	250KHz
断开	短接	500KHz
断开	断开	1MHz

(2)数据发送方式配置

SSI-UART模块支持数据主动模式和数据问询方式，用户可根据自己的需要配置不同的数据发送方式。用跳线帽短接或断开MODEM(J5-1和J5-2)可选择数据发送方式，断开时为问询发送方式，短接时主动发送方式。

(3)编码器数据格式配置

SSI-UART模块支持格雷码和二进制数据格式转换，用跳线帽短接或断开GRAY(J5-3和J5-4)可选择是否进行数据格式转换，断开时为将格雷码格式转换成二进制格式，短接时为不转换即源码输出。

时钟速率配置、可选择的时钟速率有125KHz、250KHz、500KHz、1MHz。用户可根据编码器电缆的长度选择通信速率，时钟速率的选择原则是电缆长度越长则通信速率越低；另外，不同型号的编码器所允许的时钟速率也有所不同。

(4)编码器地址配置

SSI-UART模块支持编码器地址配置，默认的地址为0x03，如需要调整，用跳线帽短接或断开A1(J5-7和J5-8)、A0(J5-5和J5-6)，具体设置如下表：

A1	A0	地址
短接	短接	0x00
短接	断开	0x01
断开	短接	0x02
断开	断开	0x03

(5)编码器供电电压配置

SSI-UART模块支持编码器供电电压配置，大多数SSI编码器的采用10V-30V供电，也有的编码器采用5V供电，编码器默认支持前一种供电方式，如需要调整为5V供电，可将去掉零欧电阻R12、R14、将空缺的零欧电阻R13和R15焊上。

3.3 测试软件

为方便用户测试SSI-UART模块及SSI光电编码器，可为用户提供测试软件程序界面如下：

首先选择RS-232的串口通道和编码器的精度，如SSI-UART模块配置为数据主动发送模式，程序即可接收显示编码器的位置信息；如SSI-UART模块配置为数据问询发送模式，填入编码器的地址设定信息，点击索取数据，程序即可接收显示编码器的位置信息。

关键词： SSI信号采集,SSI信号应用,SSI信号如何采集,格雷码信号采集

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