【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于軟件開發(fā)，尤其是基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路及方法。
技術介紹
1、biss-c協(xié)議是眾多編碼器在德國的ic_haus公司biss協(xié)議的基礎上，形成的一個雙向同步通信協(xié)議。其協(xié)議設計為全數(shù)字連接，有狀態(tài)位、校驗位，保證了通信傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴Ｍ瑫r，該協(xié)議對于硬件的要求小，目前該協(xié)議已經(jīng)被廣泛應用于高精度位置控制的絕對值編碼器系統(tǒng)中。國際知名編碼器廠家，雷尼紹、海德漢、多摩川等已經(jīng)在其產(chǎn)品中廣泛采用該協(xié)議。
2、在高精度伺服控制系統(tǒng)中，需要對biss-c協(xié)議進行解碼，獲得編碼器的位置信息。目前主流方案有兩種，第一種方案是采用fpga的軟解碼方案，第二種是采用ic-haus公司的專用解碼芯片，例如ic-mb4的硬件解碼方案。
3、而伺服系統(tǒng)的主控平臺通常是dsp芯片或者arm芯片，所有的控制算法都是在。采用第一種方案進行解碼，需要將fpga中的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)姆绞絺鬏斨林骺匦酒校偩€傳輸會占用主控芯片大量的接口。采用第二種方案進行解碼，需要通過主控平臺通過spi的方式讀取ic-mb4的角度信息，而且當前進口芯片ic-mb4的采購周期都比較長，對于設計開發(fā)不友好。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提出基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路及方法，通過配置arm的spi，可以高速讀取多種分辨率的biss-c編碼器的數(shù)據(jù)。
2、本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方
3、基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路，包括非隔離式解碼電路和隔離式解碼電路，其中非隔離式解碼電路包括arm芯片、422芯片和編碼器，arm芯片的spi_sck引腳連接422芯片的發(fā)送端tx；arm芯片的spi_miso引腳連接422芯片的接收端rx，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端y通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma+，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端z通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma-；422芯片的發(fā)送端rx的輸出端b通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl+，422芯片的發(fā)送端rx的輸出端a通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl-。
4、而且，所述隔離式解碼電路包括arm芯片、數(shù)字隔離器、422芯片和編碼器，arm芯片的spi_sck引腳連接數(shù)字隔離器的in-1引腳，數(shù)字隔離器的out-1引腳連接422芯片的發(fā)送端tx；arm芯片的spi_miso引腳連接數(shù)字隔離器的in-2引腳，數(shù)字隔離器的in-2引腳422芯片的接收端rx，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端y通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma+，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端z通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma-；422芯片的發(fā)送端rx的輸出端b通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl+，422芯片的發(fā)送端rx的輸出端a通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl-。
5、一種基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路的解碼方法，包括以下步驟：
6、步驟1、arm芯片的spi配置；
7、步驟2、根據(jù)步驟1arm芯片的spi配置，處理biss-c數(shù)據(jù)包，通過spi讀取數(shù)據(jù)。
8、而且，所述步驟1包括以下步驟：
9、步驟1.1、將arm芯片的spi配置為主器件模式；
10、步驟1.2、將arm芯片的spi需要配置成時鐘引腳空閑高電平以及下降沿采集數(shù)據(jù)；
11、步驟1.3、將arm芯片的數(shù)據(jù)包配置成8位傳輸格式，用于進行數(shù)據(jù)包的調(diào)節(jié)；
12、步驟1.4、將arm芯片的spi配置為半雙工模式—僅接收或者全雙工模式，用于讀取數(shù)據(jù)；
13、步驟1.5、根據(jù)編碼器的工作頻率確定spi的工作速率；
14、步驟1.6、確定spi一次性讀取的數(shù)據(jù)個數(shù)。
15、而且，所述步驟2包括以下步驟：
16、步驟2.1、構建一個64位的變量temp64，并且設置spi讀進來的nbyte數(shù)據(jù)按照先后順序是：rxbuff1、rxbuff2、rxbuff3……rxbuffn；
17、步驟2.2、將nbyte的數(shù)據(jù)放入到temp64中；其中，rxbuff1放進temp64的最高8位，之后順序放入rxbuff2、rxbuff3……；若是nbyte大于8，則temp64放滿為止；否則空余位補0；
18、步驟2.3、若temp64的最高的兩位是1，第三位是0；則代表數(shù)據(jù)包初步正確，并進行步驟2.4，否則數(shù)據(jù)包有誤；
19、步驟2.4、數(shù)據(jù)包正確，跳過temp64的最初3位，對temp64進行左移位操作，直至找到起始位1和后續(xù)的0；在nbyte大于8的情況下，若是左移的位數(shù)滿8，則在temp64的低8位補上rxbuff9、rxbuff10、…、rxbuffn；
20、步驟2.5、在找到起始位1和后續(xù)的0之后；后面的位置位、錯誤位、警告位、crc的6位按順序提取出來；
21、步驟2.6、若是錯誤位是0，則代表本次的數(shù)據(jù)有問題；若是錯誤位是1則代表本次數(shù)據(jù)傳輸可以相信；
22、步驟2.7、將位置位、錯誤位、警告位，按照x6+x1+x0的方式進行crc校驗，若是得到的校驗結果和數(shù)據(jù)包的crc的6位數(shù)據(jù)相同；則代表本次接收到的數(shù)據(jù)是完全正確的，否則本次接收到的數(shù)據(jù)是錯誤的。
23、本專利技術的優(yōu)點和積極效果是：
24、本專利技術通過arm芯片、422芯片和編碼器構建了非隔離式解碼電路，以及通過arm芯片、數(shù)字隔離電路、422芯片和編碼器構建了隔離式解碼電路，本專利技術構建的解碼電路節(jié)約了biss-c協(xié)議編碼器的伺服系統(tǒng)的設計開發(fā)成本。同時在利用arm芯片解碼biss-c協(xié)議角度信息的基礎上，還可以利用arm芯片作為伺服控制的主控芯片。同時本專利技術的解碼方法通過配置arm的spi，可以高速讀取多種分辨率的biss-c編碼器的數(shù)據(jù)。通過軟件上的移位、判斷、錯誤校驗，能可靠正確從biss-c數(shù)據(jù)包中提取角度信息。
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1.基于ARM內(nèi)核SPI功能的Biss-C編碼器的解碼電路，其特征在于：包括非隔離式解碼電路和隔離式解碼電路，其中非隔離式解碼電路包括ARM芯片、422芯片和編碼器，ARM芯片的SPI_SCK引腳連接422芯片的發(fā)送端TX；ARM芯片的SPI_MISO引腳連接422芯片的接收端RX，422芯片的發(fā)送端TX的輸出端Y通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口MA+，422芯片的發(fā)送端TX的輸出端Z通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口MA-；422芯片的發(fā)送端RX的輸出端B通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口CL+，422芯片的發(fā)送端RX的輸出端A通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口CL-。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于ARM內(nèi)核SPI功能的Biss-C編碼器的解碼電路，其特征在于：所述隔離式解碼電路包括ARM芯片、數(shù)字隔離器、422芯片和編碼器，ARM芯片的SPI_SCK引腳連接數(shù)字隔離器的IN-1引腳，數(shù)字隔離器的OUT-1引腳連接422芯片的發(fā)送端TX；ARM芯片的SPI_MISO引腳連接數(shù)字隔離器的IN-2引腳，數(shù)字隔離器的IN-2引腳422芯片的接收端RX，422芯片的發(fā)送端TX的輸
3.一種如權利要求1至2任一項所述的基于ARM內(nèi)核SPI功能的Biss-C編碼器的解碼電路的解碼方法，其特征在于：包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的基于ARM內(nèi)核SPI功能的Biss-C編碼器的解碼電路的解碼方法，其特征在于：所述步驟1包括以下步驟：
5.根據(jù)權利要求1所述的基于ARM內(nèi)核SPI功能的Biss-C編碼器的解碼電路的解碼方法，其特征在于：所述步驟2包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路，其特征在于：包括非隔離式解碼電路和隔離式解碼電路，其中非隔離式解碼電路包括arm芯片、422芯片和編碼器，arm芯片的spi_sck引腳連接422芯片的發(fā)送端tx；arm芯片的spi_miso引腳連接422芯片的接收端rx，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端y通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma+，422芯片的發(fā)送端tx的輸出端z通過時鐘線連接編碼器時鐘差分接口ma-；422芯片的發(fā)送端rx的輸出端b通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl+，422芯片的發(fā)送端rx的輸出端a通過數(shù)據(jù)線連接編碼器數(shù)據(jù)差分接口cl-。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于arm內(nèi)核spi功能的biss-c編碼器的解碼電路，其特征在于：所述隔離式解碼電路包括arm芯片、數(shù)字隔離器、422芯片和編碼器，arm芯片的spi_sck引腳連接數(shù)字隔離器的in-1引腳，數(shù)字隔離器的out-1引腳連接422...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：尉世超，郝運嵩，金璐，何澤宇，高用昶，智豪，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七〇七研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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