基于SOPC的数控系统EnDat2.2接口的设计与实现

针对传统数控系统中增量式编码器传输距离短,无法传输绝对位置值等不足,本文设计和实现了应用于绝对式编码器的EnDat2.2接口.本设计采用32位嵌入式软核处理器Nios Ⅱ为数据处理核心,EnDat 2.2为编码器数字接口协议,并完成基于可编程片上系统(SOPC)的硬件设计和相应的驱动设计,通过PCI接口与PC数控上位机协同工作,完成对光电编码器的控制与数据采集.经验证,EnDat2.2接口的高速性和可靠性能满足高档数控系统对运动控制的要求,可以为数控上位机及时地提供准确的位置和速度信息.

基于EnDat协议的解码及VHDL设计

实现基于EnDat接口协议的光电编码器的控制及读取。介绍了EnDat接口的特性,给出了EnDat接口与后端电路的连接方式。描述了EnDat协议的状态过程,详述了EnDat协议的VHDL设计实现流程及方法,给出了部分程序的VHDL源代码以及实验结果和DSP微处理器端的处理方法。结果表明,在DSP端对基于EnDat协议的光电编码器能不失精度地实现控制及读取。该设计在某光电侦察项目中获得了成功的应用。

Endat接口的绝对式编码器值的读出方法研究

介绍了ROC425绝对式光电编码器的特点及其Endat2.2双向数字接口,提出了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的读取绝对式编码器值的方法,给出了硬件设计和软件设计的方法以及仿真波形图,实现了信号的并行读取。并已成功应用在某橡胶坝水位检测和控制系统中,取得了良好效果。

基于FPGA双路EnDat2.2编码器的接口设计

在数控系统中EnDat2.2接口协议因其高速率、高智能和高可靠性而得到广泛应用。针对数控系统对EnDat2.2协议的接口系统的需要和替代厂家昂贵接口板卡,分析了Endat2.2通信协议,采用FPGA开发了双路独立EnDat2.2译码模块,并集成了CRC校验功能,设计了双路绝对式编码器的数据传输电路,并在LC181光栅尺上进行了应用和测试。测试结果显示该电路可以快速准确地传输数据,证明了该接口电路的可行性。

基于FPGA的EnDat协议时序研究

国内对EnDat协议的研究局限于读取编码器的位置信息,对没有研究编码器寄存器,而这些寄存器提供了编码器在运行过程中的重要参数,本文针对这一缺陷研究了EnDat协议的寄存器读取时序。根据EnDat通讯协议手册,设计了能够访问海德汉LC183绝对式光栅尺内部寄存器的接口电路;通过测试和分析西门子SMC20协议转接盒与海德汉LC183绝对式光栅尺之间的通讯时序,在FPGA上编程实现了寄存器访问时序。实验测试证明,设计的接口电路能够按照测试的时序正确访问LC183的内部寄存器。

基于FPGA的EnDat协议绝对式光栅尺通讯实现

为了满足高速精密运动控制对光栅尺信号的实时反馈的要求,设计了基于FPGA的EnDat 2.2协议接口模块和上位机。针对EnDat 2.2协议的通信传输方式及光栅解码要求,采用状态机设计了解码模块,并通过Modelsim仿真工具验证时序。利用FPGA和MAX485模块组成硬件电路,通过解码模块和CRC校验模块对光栅尺信号进行数据处理,最后把解码并验证成功的位置和参数信息通过串口发送到上位机显示。仿真与实测结果表明该数据采集系统位置采集周期小于40μs,能够满足25 kHz的控制要求,并且成功发送位置值到GUI上位机显示。

基于Endat接口编码器实现高精度的角度定位

利用Actel公司的FPGA设计Endat数据通信接口,实现与绝对值型编码器ECN1313的数据通信。该设计方案以Actel公司的A3P060为硬件设计平台,在LiberoIDE v9.0开发环境中,使用Verilog语言对通信时序进行硬件描述,并采用第三方软件ModelSim6.0进行功能仿真。结果表明,FPGA能够实时获取绝对值编码器的位置值,同时定位精度能够满足多角度偏振辐射计采样角度定位的高精度要求,为仪器探测大气偏振光谱信息提供了保障。

基于EnDat数据传输周期的多卡同步采集方法

在基于内置传感器的数控机床性能测试中,以三通方式采集EnDat编码器信号与其它类型编码器信号时,存在同步不准的问题,故提出了一种以EnDat信号采集卡为主卡,EnDat数据传输周期分频信号作为采样时钟的多卡同步采集方法。基于CPLD+MCU实现了EnDat数据传输周期的获取及分频电路的设计。通过在数控磨齿机上进行EnDat数据传输周期获取实验,验证了EnDat数据传输周期获取方法及分频电路设计的正确性,并在该数控磨齿机的传动链测试实验中验证了基于EnDat数据传输周期的多卡同步采集方法的可行性。

基于FPGA设计EnDat编码器数据采集后续电路

随着集成电路技术的发展,FPGA以其体积小、速度快、功耗低、设计灵活、利于系统集成、扩展升级等优点,被广泛地应用于高速数字信号传输及数据处理。EnDat数据接口是适用于编码器的双向数字接口。EnDat可传输编码器的位置值,也能传输或更新保存在编码器中的信息或保存新信息。在此介绍了EnDat接口的特点、功能、时序和数据传输、OEM数据存储,以及编码器数据采集后续电路设计方案,基于FPGA编码器接口的设计,用以进行编码器和DSP处理器之间的通讯。

基于FPGA设计EnDat接口绝对式编码器数据读出方案

为处理采用EnDat通信协议的双向数字接口信号,基于Altera公司CycloneⅢ系列的FPGA芯片EP3C40Q240C8作为主控芯片及德国Heidenhain(海德汉)公司生产的高精度绝对式光电编码器ECN1113设计了编码器的信号处理系统。首先介绍了EnDat接口的特性及EnDat接口与后续电路的连接方法,接着描述了EnDat协议的通信过程,然后详述了En Dat协议的Verilog设计实现流程及方法,最后展示了实验结果。结果表明,可以通过FPGA对基于EnDat协议的绝对式编码器实现准确的控制及数据读取。该设计已在交流伺服控制系统中获得了成功的应用。

基于FPGA和绝对式长度计的EnDat2.2通信接口设计

EnDat2.2是一种通信协议,多用于各类编码器数据接口。本文通过分析EnDat2.2工作原理和通信时序,设计了基于FPGA的绝对式长度计AT1218信号采集电路,并给出了该电路硬件电路组成、模块设计和软件流程。同时,通过系统级联进行了测试实验。实验结构表明该系统可以正确又稳定地采集位置信息,采集频率达到1k Hz。

基于FPGA/CPLD设计EnDat接口编码器数据采集方案

海德汉公司的EnDat数据接口是一种适用于编码器的双向数据接口,可传输绝对式或增量式编码器的位置值,也能传输或更新保存在编码器中的信息或保存新信息。可广泛用于机器人、数控机床和高精度伺服系统等各种应用场合的伺服驱动器。本文介绍了EnDat接口的特点、功能,同时介绍了如何设计编码器数据采集后续电路以及FPGA程序模块。

EnDat 2.2接口的新一代角度编码器

海德汉公司中心轴和内置轴承角度编码器已成为小至数角秒的小角度测量的标准设备.特别适用于机床旋转轴,例如回转工作台和铣床摆头,是位置控制和速度控制的最佳选择.

一种Endat协议在伺服传动上的实现方案

本文讲述了一种Endat2.2协议光栅尺在机床伺服传动上的应用案例,给出软硬件设计方案,讲解了Endat协议在FPGA上的实现。在工程应用中证明该方案能够满足金属加工高速高精高可靠性的需求。

基于FPGA的角度编码器数据采集系统设计

为了实现高精度位置测量,设计了基于赛灵思公司Spartan6系列FPGA和海德汉公司RCN8510绝对式编码器的数据采集系统。通过分析Endat数据协议,设计了信号采集电路硬件电路、功能模块和程序运行流程。采用线延迟补偿方法和CRC校验设计,提高了系统的可靠性和数据检测速率。使用ChipScope软件检测FPGA内部信号,完成了设计功能的验证。通过试验,验证了该系统满足3.125 MHz数据速率和10 kHz采样频率工作要求。

FPGA实现海德汉绝对式编码器与上位机的智能通讯

为实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)设计一种EnDat绝对式编码器通讯接口。该接口主要由RS-485收发芯片、光电隔离电路、可编程逻辑器件FPGA组成。根据FPGA模块化设计特点,把FPGA内部处理电路划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,完成对编码器输出信号的串并转换、CRC校验等功能。实验结果表明:基于FPGA所设计的智能通讯接口能够实现EnDat绝对式编码器与上位机之间的通讯。

基于FPGA的高速高精位置获取与传输系统

为了满足强实时性运动控制系统对位置反馈环高速高精度的要求,设计了一种基于EnDat2.2的位置获取和采用光纤作为传输介质的高速串行传输解决方案,详细描述了光纤通信内核与EnDat2.2内核结构以及在FPGA上的编程实现。介绍了8B/10B编解码、串并转换单元SerDes、激光收发器、RS485等关键技术的实现方法,建立了典型数据速率为1.25Gbps的系统样机,给出了样机的测试结果。实验结果表明,系统具有可靠性高、抗电磁干扰能力强、可配置灵活性强等优点。

通用型绝对式编码器信号处理电路的开发

绝对式编码器在自动化领域广泛使用,本文以FPGA为核心芯片,完成了一款通用型绝对式编码器信号处理电路.本文论证并确定了所开发电路应具备的通用性功能;对电路系统分别进行了FPGA外围电路设计和FPGA内部硬件逻辑设计,并对FPGA硬件逻辑功能进行了综合仿真;通过搭建的测试平台及编写的PC机软件,使用了两种接口的编码器对电路功能进行了测试,验证了设计方案的可行性.

基于正余弦编码器反馈处理的FPGA在伺服驱动中的应用

伺服驱动用于自动化系统、机器人、以及专用机器与机床的驱动系统等众多领域。这些领域均对动力学、速度的稳定性和精度具有一定的要求,而满足这些要求时需要增加控制环的带宽。本文描述了一些基于FPGA的编码器方案以连接伺服驱动。由于数字滤波器在FPGA中的使用,位置信号的质量显著提高。用于伺服驱动后,这种较好的信噪比的信号可实现相对平滑(低噪)的电机电流,并可以提高控制环的增益。

高性能伺服系统编码器解码系统设计与实现

在伺服电机中安装了海德汉公司ECN1313光电编码器,设计了基于Endat2.2协议的串行外设(SPI)接口解码系统及软件实现方法,并将该方法应用于高端印刷机永磁同步电机伺服系统中。实验结果和现场应用情况表明,与传统的FPGA等解码系统比较,该系统结构简单、运行可靠,为伺服系统位置采样提供了一个更好的解决方案。