基于DSP的絕對式光電編碼器串行接口設(shè)計(jì)

由圖5可知，對于單圈位數(shù)和多圈位數(shù)超過25位的編碼器，在編寫通信程序時(shí)，需要產(chǎn)生32個(gè)CLOCK時(shí)序才可以將編碼器的所有數(shù)據(jù)傳輸并接收完畢。由硬件電路可知，利用DSP的GPIOF7(CANRXA)口來模擬產(chǎn)生絕對式編碼器讀數(shù)時(shí)所需的同步時(shí)鐘信號(hào)，用GPIOF6(CANTXA)口接收數(shù)據(jù)，具體通信過程如流程圖6所示。
在整個(gè)流程過程中，產(chǎn)生CLOCK同步時(shí)鐘時(shí)序以及數(shù)據(jù)處理是關(guān)鍵部分。整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程如下：
(1)GPIOF7產(chǎn)生一個(gè)高到低跳變的電平，并適當(dāng)延時(shí)，此時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)開始轉(zhuǎn)換；
(2)GPIOF7產(chǎn)生一個(gè)低到高跳變的電平，并適當(dāng)延時(shí)，此時(shí)已將最高有效位數(shù)據(jù)MSB傳送至數(shù)據(jù)口，并讀取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)寄存器GPFDAT；
(3)連續(xù)產(chǎn)生32個(gè)同步時(shí)鐘CLOCK信號(hào)，依次將傳輸32位數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)寄存器GPFDAT，本文讀取數(shù)據(jù)方法是按位讀取，每次在新加數(shù)據(jù)時(shí)，將前數(shù)據(jù)左移1位然后再加，直到完成所有數(shù)據(jù)位讀取完畢；
(4)GPIOF7產(chǎn)生一個(gè)低到高跳變的電平，高電平保持時(shí)間相對前面CLOCK同步時(shí)鐘時(shí)序長一點(diǎn)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完畢。
下面給出InitGpio(void)函數(shù)的部分與本文有關(guān)的代碼。


5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示，由圖可見，CH2通道為32個(gè)CLOCK時(shí)序圖，CH1通道為32個(gè)CLOCK時(shí)序下對應(yīng)輸出的DATA數(shù)據(jù)波形圖，該絕對式編碼器單圈數(shù)值為0～25 536，經(jīng)4 096圈可輸出范圍0～268 435 456數(shù)值，檢測精度為0．001 5％，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

6 結(jié)語
本文提供了一種基于DSP芯片TMS320F2812的通用I／O口與絕對式編碼器SSI接口之間通信的硬件原理圖、軟件流程、程序?qū)崿F(xiàn)步驟和部分代碼。采用軟件控制DSP的I／O口模擬時(shí)鐘信號(hào)的方法，成功地解決了絕對式編碼器SSI接口與微處理器通信的技術(shù)瓶頸，具有良好的通用性、易于實(shí)現(xiàn)，已成功應(yīng)用于電機(jī)伺服控制系統(tǒng)，為微處理器與其他串行外設(shè)的通信提供了設(shè)計(jì)參考，具有一定的實(shí)用價(jià)值。