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国家自然科学基金资助项目（编号） 基于缓冲器的编码器接口扩展方法研究 Research on interface extend way of encoder based on buffer 1 2 1 (1.华中科技大学；2.湖北工业大学）张子蓬 王淑青 袁晓辉 Zhang Zipeng, Wang Shuqing, Yuan Xiaohui 摘 要:在数据采集测控系统中，用于检测的绝对值角度编码器的输出很多是基于 SSI 接口，采用 SSI 接口的 绝对值角度编码器输出有时需要连接到多个不同的独立测控系统，由于 SSI 接口是单访问接口，多主机共享往 往是较难解决又不得不解决的问题，本文提出了一种缓冲式并行读取绝对值角度编码器值的方法，实现了信号 的并行读取，并给出了硬件和软件设计的思想和方法。 关键词：绝对值角度编码器 接口扩展 缓冲器 中图分类号：TP271 文献标识码：Ａ Abstract: In some measuring and controlling system, many absolute value angle encoder output are based on SSI interface. The output of the absolute value angle encoder based on SSI interface needs to connect many different independent measuring and controlling system. Because the SSI interface has one output, the problem of sharing way of interface often is difficult but must be solved problem. The way that buffer parallel mode is used to read the output value of absolute value angle encoder is proposed in the paper, which realizes the way of parallel reading signals. The idea of designing hardware and software are given. Keywords: absolute value angle encoder；interface extent ；buffer 0 引言 绝对值角度编码器是用于高精度测量角位置的传感器，广应用于大型施工机械、NC回转台、旋转头、高精 度角度测量台，望远镜、天线等。它的值输出有并行和串行方式两种，串行方式中的接口类型又有串行输出接 口：SSI(同步串行接口)AS-Interface, Profibus, SSI,Interbus, CAN,DeviceNet，EnDat等,其中SSI是高精度 绝对值角度编码器中一种较常用的接口方式，它采用主机主动式读出方式，即主控者发出的时钟脉冲的控制下， 从最高有效位（MSB）开始同步传输。这是一种独占式读数据的方法[1]，而在许多场合不能采用独占式读数据， 如机床改造中，不破坏原有控制系统而是增加新的功能；大型水电工地多种大型施工机械协同工作中，为提高 效率、防止碰撞而开发的管理系统中的各种机械的姿态测量等。都涉及到了角度的测量，如果重新安装编码器， 往往存在安装不便，甚至无法安装且价格昂贵等问题。这时，充分利用原有编码器，采用缓冲式并行读出方法 读取角度编码值是一种既经济又切实可行的方法。 1 缓冲式并行读取SSI接口 SSI 标准的数据字长是：对单转绝对式编码器为 13 位，对多转绝对式编码器为 25 位。正常 SSI 读出数据 的电路原理如图 1 所示，时序图如图 2 所示。