基于SSI208接口模块的光电 编码器数据采集设计

O 引言
SSI (Synchronous Serial Interface，即同步串行接口)以其传输速度快、连线简单、抗干扰能力强等优点，在光电编码器上得到了越来越广泛的应用。然而单片机、DSP、PCI04、工控机等领域常用的控制器一般不提供SSI接口，SSI光电编码器供应商一般也不提供接口转换器，这些因素在一定程度上限制了SSI光电编码器的应用。为此，本文给出了两种SSI接口数据采集的低成本解决方案：其一是基于SSI并行接口模块SSI208P的并行高速接口方案，其二是基于SSI串行接口模块SSI208S的通用串行异步接口(UART)数据采集方案，这两种方案可分别满足不同应用场合的需求。

1 SSI编码器高速并行数据采集方案
1．1 SSl208P模块简介
由中国兵器工业第二零八研究所基于CPLD研制的SSl208P模块，其内部集成有SSI同步时钟发生器、脉冲计数器、数据串并转换、接口控制逻辑、输出控制以及收发驱动器(TTL―RS422电平转换)等功能单元，图l所示是其功能框图。

SSI208P模块已完成SSI接口与并口的转换和封装，因此，读取SSI接口数据就变得类似于对A／D、D／A或存储器读取数据的操作，非常简单。SSI208P模块能将数据由格雷码格式转换成BCD码格式，其通信速率可配置为250 kHz、500 kHz、1MHz和2 MHz，当通信速率配置为2MHz时，对于16位精度的编码器，其系统数据更新率不低于100 kHz，故可满足高速伺服控制系统的需求。
1．2 SSI208P的管脚配置
SSI208P接口模块采用DIP28封装，其管脚排列如图2所示。各引脚的功能如下：

CLKMDl，CLKMD0：SSI时钟频率设置端口，其中00为250 kHz，0l为500 kHz，10为1 MHz，11为2MHz；
START：启动指令，上升沿启动转换；
END：转换结束状态查询，低为转换结束；
CS：编码器数据输出选择端；
GRAY：数据格式转换选择，l是将格雷码转换为BCD码输出。0为BCD码输出；
D0~D7：8位数据输出并口；
A1，A0：输出数据高低位选择端，00为最低八位，11为最高八位；
CLK+，CLK一：SSI编码器时钟信号；
DATA+，DATA一：SSI编码器数据信号；
VCC，GND：电源，电源地；
NC：空脚。