通過(guò)示波器測試SPC協(xié)議解碼

在很多的場(chǎng)合，我們往往需要測量較高精度的角度和位置，例如汽車(chē)的油門(mén)，節氣門(mén)位置以及轉向扭矩感應等。由此，用于傳輸磁感應強度的SPC應運而生，下面我們來(lái)了解一下此協(xié)議的內容。

SPC概述

SPC（Short PWM Code）協(xié)議，是基于SENT（Single Edge Nibble Tranmission）協(xié)議的增強版，通過(guò)兩個(gè)相鄰周期的下降沿之間的脈沖實(shí)現數據傳輸，相對于模擬輸出和PWM輸出，具有很好的EMC特性，具有較高的傳輸速度，較強的可靠性和抗干擾能力。此協(xié)議廣泛應用于精確的轉動(dòng)角度測量和位置檢測，汽車(chē)應用包括踏板、油門(mén)或變速桿位置檢測，懸架控制或電動(dòng)助力轉向系統直接扭矩檢測等。

SPC協(xié)議以單線(xiàn)半雙工傳輸的方式進(jìn)行數據傳輸，最多可以同時(shí)控制4個(gè)傳感器。與SENT不同，SPC新增了觸發(fā)字段，可表示三種模式：同步模式，ID選擇與范圍選擇。SPC各個(gè)字段的值根據兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間來(lái)表示一個(gè)四位的值，根據下降沿時(shí)間除以一個(gè)固定的值所得的結果減去12就是所代表的值，這個(gè)固定的值成為單位時(shí)間（UT）。

SPC幀格式介紹

圖1 SPC幀格式

觸發(fā)字段（master Trigger Pulse）：由主機發(fā)送，根據模式的不同，長(cháng)度也不同。

同步字段（Sync frame）：由從機發(fā)送，表示從機開(kāi)始采集數據。

狀態(tài)字段（status Nibble）：表示從機當前的狀態(tài)，當觸發(fā)字段的模式為ID選擇或范圍選擇時(shí)，還表示從機的ID或當前范圍值。

數據字段（DataNibble）：表示從機采集到的數據，根據從機的設置，數據字段的數量可以是3到6個(gè)不等。其數據可包含霍爾值與溫度值。

校驗字段（CRC Nibble）：提供校驗值，用于校驗此幀是否正確。

實(shí)例應用-解碼實(shí)例

模擬SPC通信協(xié)議，對數據進(jìn)行解碼，如下圖2所示：

圖2 SPC解碼配置參數

如上圖所示，為SPC解碼所需配置參數，其中時(shí)間片寬度是指主機設置的單位時(shí)間。根據幀的數據字段的性質(zhì)，設定數據字段的個(gè)數，如下圖所示：

圖3 數據字段個(gè)數含義

如上圖，當數據字段的數量為3或者4時(shí)，表示數據僅有霍爾值。數量為5或6時(shí)，傳感器除了測量霍爾值還會(huì )測量并傳輸溫度值。

圖4 SPC解碼

圖5 SPC解碼

如上圖所示，此幀代表觸發(fā)字段為范圍選擇，且選擇的范圍為100mT，狀態(tài)字段表示傳感器當前狀態(tài)為Normal且當前的磁通范圍為200mT。