[发明专利]一种通用伺服驱动总线接口的实现装置及方法

权利要求书

1.一种通用伺服驱动总线接口的实现装置，其特征在于，所述装置包括总线通信单元和伺服控制单元，所述总线通信单元和伺服控制单元基于SPI自定义协议实现双向数据全双工通信，其中，所述伺服控制单元与总线通信单元之间的SPI数据帧涵盖了帧头、功能码、周期性数据、非周期数据以及CRC校验机制，帧头包含了设备地址和帧索引号；功能码标识了是否有伺服参数读写请求和请求码；周期性数据包含了控制字、操作模式、位置指令和速度指令；非周期性数据包含了伺服参数编号和数据；帧尾是CRC校验码，所述总线通信单元与伺服控制单元之间采用单周期内的双SPI数据帧收发机制，并用于提供一种工业总线主站下发帧时间戳的检测判断机制，调整双数据帧传输的时间间隔，确保伺服控制单元及时采样处理每个数据帧；

其中，所述总线通信单元具体用于：

根据总线通信单元和伺服控制单元的SPI自定义协议栈接口，初始化硬件外设的接口参数，配置总线接口和总线对象字典；将周期性数据放入中断处理：检测伺服支持的工作模式，进入相对应的工作模式处理机制，按照不同的工作模式处理机制处理PDO事件；将非周期性数据放到后台处理：监测是否有主站下发的SDO子数据帧；若有SDO子数据帧，则解析SDO子数据帧，获悉是SDO写请求还是SDO读请求，若是主站发起SDO写请求，则先检查之前的SDO写请求列表是否为空，直到所有SDO写请求完成后，响应本次SDO写请求；若是主站发起SDO读请求，则先检查之前是否有待发送的读反馈处于等待状态，直到所有读反馈信息发送完毕后，响应本次SDO读请求，通过这种握手机制，确保伺服参数操作过程的完整性。

2.根据权利要求1所述的通用伺服驱动总线接口的实现装置，其特征在于，所述总线通信单元用嵌入式处理器作为SPI自定义协议栈的发起者，所述伺服控制单元采用数字信号处理器作为SPI自定义协议的应答者，发起者和应答者之间进行双向数据全双工通信。

3.根据权利要求1所述的通用伺服驱动总线接口的实现装置，其特征在于，所述总线通信单元提供的一种工业总线主站下发帧时间戳的检测判断机制具体包括：

A，创建总线SPI数据帧下发时间戳的检测任务；

B，当有新的检测请求时，使能总线协议栈发送时刻检测机制，开启检测任务；

C，在设定的t秒时间段内，进行总线协议栈发送时刻检测统计，统计总线SPI数据帧的时间戳分布规律，设定单周期内的时间戳阀值，按照统计学计算时间戳在单周期内的大概率分布位置，基于时间戳在单周期内的大概率分布位置，调整第二次SPI数据帧的发送时刻，使每个SPI数据帧均能被接收并处理；

D，在设定的t秒检测时间结束后，若有新的检测请求，则重新执行B至D。

4.一种通用伺服驱动总线接口的实现方法，其特征在于，所述方法包括，

步骤1，根据总线通信单元和伺服控制单元的SPI自定义协议栈接口，初始化硬件外设的接口参数；

步骤2，配置总线接口和总线对象字典；

步骤3，将周期性数据放入中断处理：检测伺服支持的工作模式，进入相对应的工作模式处理机制，按照不同的工作模式处理机制处理PDO事件；

步骤4，将非周期性数据放到后台处理：监测是否有非周期SDO读或SDO写请求；若是主站发起SDO写请求，则先检查之前的SDO写请求列表是否为空，直到所有SDO写请求完成后，响应本次SDO写请求；若是主站发起SDO读请求，则先检查之前是否有待发送的读反馈处于等待状态，直到所有读反馈信息发送完毕后，响应本次SDO读请求。