串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種編碼器的識別裝置，具體講是一種串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置，屬于伺服電機控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在根據(jù)伺服電機控制過程要根據(jù)不同類型的串行編碼器的電機分別采用不同類型的伺服驅(qū)動器，以適應(yīng)不同的編碼器的各種協(xié)議的解析。這就造成伺服驅(qū)動器制造商與客戶在使用伺服驅(qū)動器及廠家電機之前，首先要知道電機所帶編碼器的型號，然后在伺服驅(qū)動器及電機整體配套使用前在伺服驅(qū)動器上設(shè)置對應(yīng)電機的編碼器型號，才能識別使用。更有甚者，同樣的伺服驅(qū)動器對應(yīng)不同型號編碼器的電機需要燒寫不同的軟件程序。即:相同的物理結(jié)構(gòu)，卻使用不同的軟件程序，這給伺服制造商的調(diào)試人員與伺服使用客戶造成很大的麻煩與資源浪費。
[0003]此外，目前軟件開發(fā)人員往往需要根據(jù)不同的編碼器協(xié)議，模擬不同的串行協(xié)議。但在實際使用過程中，即使FPGA/CPLD等可編程邏輯器件幫助實現(xiàn)了一些接口的轉(zhuǎn)換，但是往往由于各編碼器廠家協(xié)議的差異，最終與CPU/DSP等處理器訪問接口還是各有不同，所以造成了軟件開發(fā)人員與硬件FPGA/CPLD開發(fā)人員都必須牢牢掌握各家編碼器協(xié)議，才能“配合”工作。
[0004]以上不足給伺服電機控制帶來諸多不便，降低了控制效率，加重了開發(fā)人員的負擔且造成不必要資源浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能快速識別不同類型的串行編碼器，并對不同的編碼器協(xié)議進行統(tǒng)一的串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置，包括協(xié)議調(diào)度控制模塊、多個串行編碼器協(xié)議接口和通用接口轉(zhuǎn)換模塊；所述協(xié)議調(diào)度控制模塊分別與多個串行編碼器協(xié)議接口連接通訊，所述協(xié)議調(diào)度控制模塊可分別對各個串行編碼器協(xié)議接口進行調(diào)度；所述協(xié)議調(diào)度控制模塊并連接串行編碼器接口 ；所述多個串行編碼器協(xié)議接口均與通用接口轉(zhuǎn)換模塊連接通訊。
[0007]本實用新型的有益效果在于:(I)、采用本實用新型的伺服驅(qū)動器可自動識別編碼器類型，省去需人工先知道編碼器類型，然后通過參數(shù)設(shè)定伺服驅(qū)動器的步驟，使之與對應(yīng)的串行編碼器能快速、實時、高效地匹配，大大地提高了伺服電機的控制效率，避免資源浪費；(2)、軟件開發(fā)人員只需知道一套通用訪問接口協(xié)議，而不必關(guān)心繁多的各家串行編碼器的協(xié)議，進行軟件的協(xié)議模擬工作，減輕開發(fā)負擔；(3)、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可擴展性強，能正確無誤地識別出所連接的編碼器類型，且支持熱插拔。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為舉例當識別到編碼器I類型后的數(shù)據(jù)流向圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0011]如圖1、2所示，本實用新型串行編碼器的自動識別和統(tǒng)一協(xié)議裝置安裝在伺服驅(qū)動器中，包括協(xié)議調(diào)度控制模塊、多個串行編碼器協(xié)議接口和通用接口轉(zhuǎn)換模塊。協(xié)議調(diào)度控制模塊分別與多個串行編碼器協(xié)議接口連接通訊，協(xié)議調(diào)度控制模塊同時連接串行編碼器接口，串行編碼器接口用于各種串行編碼器的接入。多個串行編碼器協(xié)議接口分別與通用接口轉(zhuǎn)換模塊連接通訊，通用接口轉(zhuǎn)換模塊連接伺服驅(qū)動器的CPU/DSP等通用處理器。
[0012]協(xié)議調(diào)度控制模塊:主要負責串行編碼器協(xié)議的試探發(fā)送、接收等待以及枚舉發(fā)送、以及各個串行編碼器協(xié)議接口的調(diào)度。協(xié)議調(diào)度控制模塊根據(jù)串行編碼器反饋的信息，判定串行編碼器有無識別成功，若成功，繼續(xù)使能此模塊，進入正常工作模式；若不成功則關(guān)閉此串行編碼器協(xié)議接口的使能，打開下一個串行編碼器協(xié)議接口的使能，繼續(xù)逐步枚舉。拔掉編碼器后，由于通訊終斷，會產(chǎn)生超時，相當于原來識別到的串行編碼器類型丟失。一旦檢測到編碼器未連接，本實用新型的協(xié)議調(diào)度控制模塊會再次進入自動識別狀態(tài)，直到新的串行編碼器接入后再次枚舉成功。
[0013]多個串行編碼器協(xié)議接口:主要將各個編碼器的具體串行協(xié)議翻譯成對應(yīng)的通用并行數(shù)據(jù)訪問接口，用于與CPU/DSP等處理器芯片通訊。每個不同協(xié)議的串行編碼器分別對應(yīng)一個串行編碼器協(xié)議接口 ；串行編碼器協(xié)議接口的數(shù)量可以根據(jù)實際控制需要進行選擇。串行編碼器協(xié)議接口對其對應(yīng)的串行編碼器串行通訊協(xié)議進行解析(從編碼器接收數(shù)據(jù)時)與轉(zhuǎn)換(CPU/DSP向編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)時)；
[0014]通用接口轉(zhuǎn)換模塊:主要負責把不同的串行編碼器返回的信息轉(zhuǎn)換成通用共同格式的輸出接口，把CPU/DSP通用的發(fā)給編碼器的命令接口翻譯成對應(yīng)編碼器類型的專用命令接口。例如，編碼器返回讀到的位置信息有的是16位的，有的是24位的，本實用新型統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成32位的位置數(shù)據(jù)輸出(有效數(shù)據(jù)在低位，高位無效常為O);發(fā)給編碼器的命令，以“0x01”舉例代表統(tǒng)一的讀編碼器位置信息命令，但是由于各家編碼器協(xié)議不一樣，比如編碼器類型I的讀命令可能是“0x02”，編碼器類型2的讀命令是“0x03”等等，這時通用接口轉(zhuǎn)換模塊會根據(jù)協(xié)議調(diào)度控制模塊的編碼器類型信息，如圖1中enC_type，對應(yīng)地把統(tǒng)一的讀命令“0x01”轉(zhuǎn)換成“0x02”還是“0x03”等等。
[0015]這樣就方便CPU/DSP的軟件開發(fā)，軟件開發(fā)人員就不需要關(guān)注最底層的不同串行編碼器的串行協(xié)議，只要知道對所有串行編碼器的通用的統(tǒng)一操作即可，例如發(fā)起對編碼器讀位置的要求，只需發(fā)“0x01”，發(fā)起對編碼器的寫EEPROM要求只需發(fā)“0x11”(此數(shù)字舉例，可根據(jù)需要改變)，發(fā)起對編碼器的讀EEPROM要求只需發(fā)“0x21” (此數(shù)字舉例，可根據(jù)需要改變)等。因此根據(jù)此實用新型，無論是哪家的編碼器，即使不同的串行通訊協(xié)議，但CPU/DSP等處理器的軟件開發(fā)人員側(cè)的操作都是一樣。對于CPU/DSP等處理器來看就是一個黑盒子，而硬件FPGA負責黑盒子里面的具體內(nèi)容實現(xiàn)。
[0016]上電后，協(xié)議調(diào)度控制模塊會按照順序使用調(diào)度信號encl_en，調(diào)度串行編碼器I協(xié)議接口向編碼器發(fā)出請求信號encl_tx與encl_oe，經(jīng)協(xié)議調(diào)度控制模塊轉(zhuǎn)換為enc_tx與enc_oe，等待編碼器的應(yīng)答，若收到編碼器的應(yīng)答信號enc_rx，經(jīng)encl_rx反饋到調(diào)度串