[发明专利]一种基于CPLD/FPGA的旋变编码器用SSI数据发送器

说明书

技术领域

本发明是一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)/FPGA(现场可编程门阵列)的旋变编码器用SSI(Synchronous Serial Interface)数据发送器，主要面向工业现场的转速、角位移等参数的检测。可以通过RD控制器接收来自旋转变压器专用解码芯片(RD解码器)的角位移信息，并将该信息以工业用SSI方式发送出去。

背景技术

旋转变压器输出信号为正交的正余弦模拟角位置信号，通常需要采用专用的旋转变压器信号解码芯片(RD芯片)将模拟信号转换为绝对式数字量信息，同时，RD芯片往往需要控制器输出控制时序才能够正常的工作。而一般RD解码芯片有增量信号输出、并行输出和串行输出，其中并行输出与串行输出信号均为绝对式信号。而现代工业用控制器都带有高端接口并不能直接接收来自编码器的数字信号，工业现场常用的传输方式为SSI接口的传输方式。但旋变编码器一般不具备SSI通讯接口方式，且目前的编码器供应商也不提供此类接口转换器，这给实际应用造成了很大的困扰，在一定程度上限制了绝对式编码器的应用。

发明内容

基于现有技术的需求，本发明提供了一种基于CPLD/FPGA的旋变编码器用SSI数据发送器。本发明提供的基于CPLD/FPGA的旋变编码器用SSI数据发送器采用CPLD/FPGA为基本的硬件平台，主要包括RD控制器、SSI通讯接口、FIFO和RD解码器，所述RD控制器控制通过数据总线，连接在RD解码器和FIFO之间，RD解码器采集旋转变压器的角位移信息，并通过RD控制器暂时存储到FIFO中，SSI通讯接口用于连接上位机和FIFO，根据上位机发出的SSI同步脉冲时钟信号的特征，将FIFO中存储的角位移信息发送给上位机。

所述的SSI通讯接口主要由控制逻辑、边沿检测逻辑、并行数据寄存器、选择器和计时器构成，其中，边沿检测逻辑用于检测来自上位机的工业编码器用SSI同步脉冲时钟信号的上升沿和下降沿；控制逻辑根据边沿检测逻辑检测到的同步时钟脉冲信号的各种特征信息来控制选择器将并存数据寄存器中的数据发送出去；计时器根据边沿检测逻辑检测到的SSI同步时钟脉冲信号的各种特征产生控制逻辑的状态切换信息；并行数据寄存器用于暂存RD控制器采集的角位移置信息。

本发明的优点在于：

1.本发明采用完全的数字逻辑实现SSI通信发送器，并行处理，有利于提高通信速率，为基于旋转变压器的角位移测量方案提供一种通用的工业编码器SSI通信功能；

2.本发明集成RD控制器，可以控制旋转变压器专用解码芯片采集角位移信息；

3.通信速率高，满足工业控制实时性的要求；

4.全部硬件采用军标芯片，具有极高的可靠性；

5.电路板采用防腐喷涂工艺，具有极高的环境适应性。

附图说明

图1为本发明的基于CPLD/FPGA的旋变编码器用SSI数据发送器的结构示意图；

图2为本发明中SSI通讯接口的结构示意图；

图3为本发明中SSI接口状态转换示意图。

图中：