基于RZ/T2M的EnDat編碼器方案

1概述

EnDat編碼器是海德漢公司(Heidenhain)開發(fā)的一種高精度位置傳感器，主要用于測量和控制系統(tǒng)中的位置。EnDat編碼器采用數(shù)字信號傳輸技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高分辨率的位置測量，廣泛應(yīng)用于機床、機器人、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。

EnDat 2.2接口編碼器是數(shù)字雙向接口。它既能傳輸增量編碼器和絕對編碼器的位置值，也能傳輸或更新編碼器中存儲的信息，或保存新的信息。由于采用了串行傳輸方式，因此只需要四條信號線。數(shù)據(jù)與來自后續(xù)電子設(shè)備的時鐘信號同步傳輸。傳輸類型(位置值、參數(shù)、診斷等)由后續(xù)電子設(shè)備發(fā)送到編碼器的模式命令選擇。EnDat 2.2接口是一種純串行接口，也適用于安全相關(guān)應(yīng)用。

2時鐘和頻率

時鐘脈沖(clock)由后續(xù)電子器件傳輸以同步數(shù)據(jù)傳輸。當不發(fā)送時，時鐘信號處于高電平。

沒有傳播延遲補償?shù)那闆r下，時鐘頻率(取決于電纜長度)在100kHz和2MHz之間是可變的。通過后續(xù)電子設(shè)備進行傳播延遲補償，可以在電纜長度最大可達100米(

)的情況下實現(xiàn)高達16 MHz的時鐘頻率。

3傳輸類型

傳輸?shù)男畔㈩愋陀赡Ｊ矫钸x擇。模式命令定義傳輸信息的內(nèi)容。每個模式命令由三個位組成。為了確保可靠的傳輸，每個比特都是冗余傳輸?shù)?反向或冗余)。如果編碼器檢測到不正確的傳輸模式，則會發(fā)送錯誤消息。EnDat 2.2接口還可以將附加信息中的參數(shù)值與位置值一起傳輸。這使得當前位置值始終可用于控制回路，即使在參數(shù)請求期間也是如此。

模式命令

4位置值

每次數(shù)據(jù)傳輸同步發(fā)送一個數(shù)據(jù)包。傳輸周期從第一個下降時鐘沿開始。測量數(shù)據(jù)將被保存并且計算位置值。

在兩個時鐘脈沖(2T)之后，后續(xù)電子設(shè)備發(fā)送模式命令，編碼器發(fā)送位置值(有/沒有附加信息)。編碼器從LSB開始傳輸絕對位置值。其長度因使用的編碼器而異。傳輸位置值所需的時鐘脈沖的數(shù)量保存在編碼器制造商的參數(shù)中。

位置值的數(shù)據(jù)傳輸完成后是CRC校驗數(shù)據(jù)。EnDat 2.2中緊隨其后的是附加信息1和2，每個信息也包含CRC。附加信息的內(nèi)容由存儲器區(qū)域的選擇來確定，并且在附加信息的下一采樣周期中被發(fā)送。然后在每次采樣時發(fā)送該信息，直到選擇新的存儲區(qū)域改變內(nèi)容為止。

無附加信息的位置值數(shù)據(jù)包

有附加信息的位置值數(shù)據(jù)包

5瑞薩EnDat 2.2測試例程

5.1 測試環(huán)境

5.2 外設(shè)模塊

引腳配置

該軟件可以支持兩個Endat編碼器同時通訊，對應(yīng)的引腳配置如下：

如果自己設(shè)計的電路可以在FSP中修改引腳。

5.3 軟件功能

EnDat驅(qū)動程序的功能如下所示。

初始設(shè)置

噪聲濾波器的設(shè)置

編碼器初始化(不支持帶電池單元的編碼器)

傳播延遲補償?shù)脑O(shè)置

傳輸以下請求信息

Mode命令

MRS代碼

參數(shù)

編碼器數(shù)據(jù)的接收

位置值

參數(shù)

附加信息

5.4 函數(shù)

函數(shù)列表如下：

庫函數(shù)

不論是safety版的程序還是非safety版的程序使用的時候都要把“EC-Lib”拷貝到工程中。

EC-Lib是一個軟件庫，用于配置、激活和關(guān)閉安裝在RZ/T2M上的編碼器接口。EC-Lib在軟件中作用如下圖所示：