[发明专利]一种基于多摩川协议实现的位置传感芯片接口电路

说明书

本发明提出了一种基于多摩川协议实现的位置传感芯片接口电路，用于解决现有技术应用场景中存在的集成化程度低、成本高、兼容性低的问题，本发明包括从机接口电模块、通信信号线模块和主机解码模块，主机解码模块与从机接口模块间挂接RS485构成通信信号线模块，该位置传感器芯片接口电路完全兼容多摩川协议规定的各通信指令、数据格式和时序细节；并遵循多摩川异步串行通信方式，在波特率、通信的数据格式及RS485通信协议方面，主机解码模块与从机接口模块均保持一致。本发明可以提高国内的串行绝对式传感芯片国产化水平，解决与市面上主流通信协议的兼容问题，大大提高国内同类型芯片的竞争力。

技术领域

本发明涉及自动化测量技术领域，具体涉及一种基于多摩川协议实现的位置传感芯片接口电路。

背景技术

随着现代科技的快速发展，工控领域的精密设备如精磨机床、加工机器人等伺服控制系统性能要求愈来愈高，许多同步电机需要非常精确的位置感测以实现可靠控制，绝对式位置传感芯片由于其抗干扰性好、位置数据可靠，为各种需要位置信息及相应速度信息的应用场景提供了便利的解决方案。绝对式传感芯片将被测装置的实时位置转换成数字式信号，以特定通信接口协议发送给主机，达到对被测装置位置信息进行实时测量、实时处理及显示的目的。

对于串行绝对式传感芯片内部的数据信号，为增强抗干扰能力，提高位置数据信号的通信可靠性，各大厂商针对不同指标需求提出了许多协议标准，目前应用广泛的通信接口协议有EnDat2.2协议、BiSS协议、HIPERFACE协议、多摩川协议等。目的均是通过各自的协议将数据信号发送给主机控制器。

国内目前的应用方案通常是采用各厂商成熟的绝对式传感芯片获取位置信息，一般还需要购买相应的解码芯片或对应的PLC解码方案，基本停留在系统应用和直接集成的层面，国内技术的空白直接造成了实际产品的成本提高，而且实际的应用方案集成化程度低，虽然目前出现了一些解码方案，但针对芯片内部的从机接口电路尚不能实现国产化。具体到与本专利密切相关的多摩川协议的国内解决方案上，目前多摩川公司针对其生产的串行绝对式传感芯片提供了AU5661和AU5688专用转换芯片，用于实现解码，但要用该转换芯片还需要中间接口电路，这使得实现方案设计复杂，集成化程度低，而且AU5688价格昂贵。

发明内容

为了解决上述技术问题，我们公开一种基于多摩川通信协议实现的位置传感芯片接口电路实现方案，该电路方案包括从机接口模块、通信信号线模块和主机解码模块三部分。接口电路完全兼容多摩川协议规定的各通信指令、数据格式和时序细节。同时，该方案采用模块化设计，定制通信指令，实现了主机从机之间的兼容通信和技术的完全覆盖，可以提高国内的串行绝对式传感芯片国产化水平，解决与市面上主流通信协议的兼容问题，大大提高国内同类型芯片的竞争力。

为实现上述目的，本发明的位置传感器芯片接口电路，包括从机接口模块、通信信号线模块和主机解码模块，其完全兼容多摩川协议规定的各通信指令、数据格式和时序细节；并遵循多摩川异步串行通信方式，在波特率、通信的数据格式及RS485通信协议方面，主机解码模块与从机接口模块均保持一致；

所述主机解码模块用于向集成于位置传感芯片内部的从机接口模块发送读取数据指令，并负责对从机接口模块发来的数据进行接收、解析和显示；

所述从机接口模块用于接收主机发来的数据指令，进行解析和校验，并按照解析到的对应指令ID对位置传感芯片内部的相应寄存器组数据进行抓取、锁存和串行发送；主机解码模块与从机接口模块间挂接RS485构成通信信号线模块，以提高数据传输的可靠性。

主机解码模块发送数据的校验过程与从机接口模块接收数据的校验过程实时同步，同样的，从机发送数据的过程与主机接收数据的过程也实时同步。