基于DSP的絕對式光電編碼器串行接口設計

由圖5可知，對于單圈位數和多圈位數超過(guò)25位的編碼器，在編寫(xiě)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據傳輸并接收完畢。由硬件電路可知，利用DSP的GPIOF7(CANRXA)口來(lái)模擬產(chǎn)生絕對式編碼器讀數時(shí)所需的同步時(shí)鐘信號，用GPIOF6(CANTXA)口接收數據，具體通信過(guò)程如流程圖6所示。
在整個(gè)流程過(guò)程中，產(chǎn)生CLOCK同步時(shí)鐘時(shí)序以及數據處理是關(guān)鍵部分。整個(gè)實(shí)現過(guò)程如下：
(1)GPIOF7產(chǎn)生一個(gè)高到低跳變的電平，并適當延時(shí)，此時(shí)啟動(dòng)數據開(kāi)始轉換；
(2)GPIOF7產(chǎn)生一個(gè)低到高跳變的電平，并適當延時(shí)，此時(shí)已將最高有效位數據MSB傳送至數據口，并讀取數據到數據寄存器GPFDAT；
(3)連續產(chǎn)生32個(gè)同步時(shí)鐘CLOCK信號，依次將傳輸32位數據到數據寄存器GPFDAT，本文讀取數據方法是按位讀取，每次在新加數據時(shí)，將前數據左移1位然后再加，直到完成所有數據位讀取完畢；
(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(cháng)一點(diǎn)，數據轉換完畢。
下面給出InitGpio(void)函數的部分與本文有關(guān)的代碼。


5 實(shí)驗結果
實(shí)驗結果如圖7所示，由圖可見(jiàn)，CH2通道為32個(gè)CLOCK時(shí)序圖，CH1通道為32個(gè)CLOCK時(shí)序下對應輸出的DATA數據波形圖，該絕對式編碼器單圈數值為0～25 536，經(jīng)4 096圈可輸出范圍0～268 435 456數值，檢測精度為0．001 5％，運行穩定可靠。

6 結語(yǔ)
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、程序實(shí)現步驟和部分代碼。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，已成功應用于電機伺服控制系統，為微處理器與其他串行外設的通信提供了設計參考，具有一定的實(shí)用價(jià)值。