基于SSI208接口模塊的光電 編碼器數據采集設計

O 引言
SSI (Synchronous Serial Interface，即同步串行接口)以其傳輸速度快、連線簡單、抗干擾能力強等優點，在光電編碼器上得到了越來越廣泛的應用。然而單片機、DSP、PCI04、工控機等領域常用的控制器一般不提供SSI接口，SSI光電編碼器供應商一般也不提供接口轉換器，這些因素在一定程度上限制了SSI光電編碼器的應用。為此，本文給出了兩種SSI接口數據采集的低成本解決方案：其一是基于SSI并行接口模塊SSI208P的并行高速接口方案，其二是基于SSI串行接口模塊SSI208S的通用串行異步接口(UART)數據采集方案，這兩種方案可分別滿足不同應用場合的需求。

1 SSI編碼器高速并行數據采集方案
1．1 SSl208P模塊簡介
由中國兵器工業第二零八研究所基于CPLD研制的SSl208P模塊，其內部集成有SSI同步時鐘發生器、脈沖計數器、數據串并轉換、接口控制邏輯、輸出控制以及收發驅動器(TTL―RS422電平轉換)等功能單元，圖l所示是其功能框圖。

SSI208P模塊已完成SSI接口與并口的轉換和封裝，因此，讀取SSI接口數據就變得類似于對A／D、D／A或存儲器讀取數據的操作，非常簡單。SSI208P模塊能將數據由格雷碼格式轉換成BCD碼格式，其通信速率可配置為250 kHz、500 kHz、1MHz和2 MHz，當通信速率配置為2MHz時，對于16位精度的編碼器，其系統數據更新率不低于100 kHz，故可滿足高速伺服控制系統的需求。
1．2 SSI208P的管腳配置
SSI208P接口模塊采用DIP28封裝，其管腳排列如圖2所示。各引腳的功能如下：

CLKMDl，CLKMD0：SSI時鐘頻率設置端口，其中00為250 kHz，0l為500 kHz，10為1 MHz，11為2MHz；
START：啟動指令，上升沿啟動轉換；
END：轉換結束狀態查詢，低為轉換結束；
CS：編碼器數據輸出選擇端；
GRAY：數據格式轉換選擇，l是將格雷碼轉換為BCD碼輸出。0為BCD碼輸出；
D0~D7：8位數據輸出并口；
A1，A0：輸出數據高低位選擇端，00為最低八位，11為最高八位；
CLK+，CLK一：SSI編碼器時鐘信號；
DATA+，DATA一：SSI編碼器數據信號；
VCC，GND：電源，電源地；
NC：空腳。