基于FPGA設計EnDat編碼器數(shù)據(jù)采集后續(xù)電路

1．3 時序和OEM數(shù)據(jù)存儲
在每一幀同步數(shù)據(jù)傳輸時一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送，傳輸循環(huán)從時鐘的第一個下降沿開始測量值被保存，計算位置值。在兩個時鐘脈沖(2T)后，后續(xù)電子設備發(fā)送模式指令“編碼器傳輸位置值”(帶或不帶附加信息)。在計算出了絕對位置值后(見圖2)，從起始位開始編碼器向后續(xù)電子設備傳輸數(shù)據(jù)，后續(xù)的錯誤位F1和F2(只存在于EnDa2．2指令中)是為所有的監(jiān)控功能和故障監(jiān)控服務的群組信號，他們的生成相互獨立，用來表示可能導致不正確位置信息的編碼器故障。導致故障的確切原因保存在“運行狀態(tài)”存儲區(qū)，可以被后續(xù)電子設備查詢。

從最低位開始，絕對位置值被傳輸，數(shù)據(jù)的長度由使用的編碼器類型決定。傳輸位置值所需的時鐘脈沖數(shù)保存在編碼器制造商的參數(shù)中。位置值數(shù)據(jù)的傳輸以循環(huán)冗余檢測碼結(jié)束。
位置值如果帶附加信息，緊接在位置值后的是附加信息1和2，他們也各以一個CRC結(jié)束(見圖3)。附加信息的內(nèi)容由存儲區(qū)的選擇地址決定，然后在后面的采樣周期里被傳輸。在后續(xù)的傳輸中一直傳輸該信息，直到新的存儲區(qū)被選擇。在數(shù)據(jù)字的結(jié)尾，時鐘信號必須置高電平。10～30μs或1．25～3．75μs(EnDat可編程的恢復時間tm)后，數(shù)據(jù)線回到低電平，然后，新的數(shù)據(jù)傳輸可在新的時鐘信號下開始。

同時，編碼器為參數(shù)提供了不同的存儲區(qū)，它們可以被后續(xù)電子設備讀取，這些區(qū)域可以被編碼器制造商、OEM廠商甚至最終用戶寫入。一些特定的區(qū)域是可以被寫保護的。不同系列的編碼器支持不同的OEM存儲區(qū)和不同的地址范圍。因此，每一個編碼器必須讀取OEM存儲區(qū)的分配信息?；诖嗽?，后續(xù)電子電路應基于相對地址編程，而不能使用絕對地址。

2 EnDat接口后續(xù)電子設備的電路設計方案
全數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)中采用TMS320F2812作為控制器，用以實現(xiàn)位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)以及SVPWM、電壓和電流采樣等功能。此外，采用Altera公司的型號為EPlC6Q240C8的Cyclone系列FPGA實現(xiàn)與編碼器接口、譯碼邏輯等功能。同時，在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)了128B的雙口RAM，通過總線實現(xiàn)與DSP之間的數(shù)據(jù)傳輸，功能框圖如圖4所示。