[發明專利]一種基于CPLD/FPGA的旋變編碼器用SSI數據發送器

無效

• 申請號: 201010296090.5
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102023625A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 鄒鳳欣;高增雪;王敏;楊溪林
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 官漢增

技術領域

本發明是一種基于CPLD(復雜可編程邏輯器件)/FPGA(現場可編程門陣列)的旋變編碼器用SSI(Synchronous?Serial?Interface)數據發送器，主要面向工業現場的轉速、角位移等參數的檢測。可以通過RD控制器接收來自旋轉變壓器專用解碼芯片(RD解碼器)的角位移信息，并將該信息以工業用SSI方式發送出去。

背景技術

旋轉變壓器輸出信號為正交的正余弦模擬角位置信號，通常需要采用專用的旋轉變壓器信號解碼芯片(RD芯片)將模擬信號轉換為絕對式數字量信息，同時，RD芯片往往需要控制器輸出控制時序才能夠正常的工作。而一般RD解碼芯片有增量信號輸出、并行輸出和串行輸出，其中并行輸出與串行輸出信號均為絕對式信號。而現代工業用控制器都帶有高端接口并不能直接接收來自編碼器的數字信號，工業現場常用的傳輸方式為SSI接口的傳輸方式。但旋變編碼器一般不具備SSI通訊接口方式，且目前的編碼器供應商也不提供此類接口轉換器，這給實際應用造成了很大的困擾，在一定程度上限制了絕對式編碼器的應用。

發明內容

基于現有技術的需求，本發明提供了一種基于CPLD/FPGA的旋變編碼器用SSI數據發送器。本發明提供的基于CPLD/FPGA的旋變編碼器用SSI數據發送器采用CPLD/FPGA為基本的硬件平臺，主要包括RD控制器、SSI通訊接口、FIFO和RD解碼器，所述RD控制器控制通過數據總線，連接在RD解碼器和FIFO之間，RD解碼器采集旋轉變壓器的角位移信息，并通過RD控制器暫時存儲到FIFO中，SSI通訊接口用于連接上位機和FIFO，根據上位機發出的SSI同步脈沖時鐘信號的特征，將FIFO中存儲的角位移信息發送給上位機。

所述的SSI通訊接口主要由控制邏輯、邊沿檢測邏輯、并行數據寄存器、選擇器和計時器構成，其中，邊沿檢測邏輯用于檢測來自上位機的工業編碼器用SSI同步脈沖時鐘信號的上升沿和下降沿；控制邏輯根據邊沿檢測邏輯檢測到的同步時鐘脈沖信號的各種特征信息來控制選擇器將并存數據寄存器中的數據發送出去；計時器根據邊沿檢測邏輯檢測到的SSI同步時鐘脈沖信號的各種特征產生控制邏輯的狀態切換信息；并行數據寄存器用于暫存RD控制器采集的角位移置信息。

本發明的優點在于：

1.本發明采用完全的數字邏輯實現SSI通信發送器，并行處理，有利于提高通信速率，為基于旋轉變壓器的角位移測量方案提供一種通用的工業編碼器SSI通信功能；

2.本發明集成RD控制器，可以控制旋轉變壓器專用解碼芯片采集角位移信息；

3.通信速率高，滿足工業控制實時性的要求；

4.全部硬件采用軍標芯片，具有極高的可靠性；

5.電路板采用防腐噴涂工藝，具有極高的環境適應性。

附圖說明

圖1為本發明的基于CPLD/FPGA的旋變編碼器用SSI數據發送器的結構示意圖；

圖2為本發明中SSI通訊接口的結構示意圖；

圖3為本發明中SSI接口狀態轉換示意圖。

圖中：