亨士樂(lè)編碼器中SPI信號(hào)和SSI信號(hào)的差異

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)工業(yè)編碼器市場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)“SSI編碼器”，但“SSI”信號(hào)有兩種不同的定義，用戶經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)誤并走彎路。事實(shí)上，工業(yè)編碼器之一是SSI，另一個(gè)是芯片級(jí)信號(hào)接口SPI信號(hào)的混淆。亨士樂(lè)編碼器廠家瞄準(zhǔn)了這一點(diǎn)。SPI信號(hào)和SSI試圖澄清不同信號(hào)的比較，以避免誤導(dǎo)HENGSTLER編碼器用戶，然后繞道而行。

亨士樂(lè)編碼器的SPI信號(hào)接口

SPI接口的全稱是SerialPeripheralInterface，即串行外圍接口。摩托羅拉在其MC68HCXX中首次在串行處理器上定義了它。SPI接口主要用于EEPROM。FLASH。實(shí)時(shí)時(shí)鐘。數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間的AD和轉(zhuǎn)換器。SPI接口用于CPU和外圍低速設(shè)備之間的同步串行數(shù)據(jù)傳輸。三線或四線物理結(jié)構(gòu)，信號(hào)電壓接地，數(shù)據(jù)位置傳輸，高、低、全雙工通信，數(shù)據(jù)傳輸速度一般比I2C總線快，它能達(dá)到多快？Mbps，SPI信號(hào)傳輸線少，電路簡(jiǎn)單，多鏈選通可用，節(jié)省了接口資源。

亨士樂(lè)編碼器中SPI信號(hào)和SSI信號(hào)之間有哪些區(qū)別？

盡管SPI具有上述優(yōu)點(diǎn)，但它通常只使用PCB上的信號(hào)傳輸，但很少用于實(shí)際產(chǎn)品信號(hào)傳輸，主要是因?yàn)槠淇垢蓴_能力較差。SPI采用單邊不平衡傳輸模式，即傳輸數(shù)據(jù)位的電壓電平指向公共場(chǎng)所。在這種傳輸模式下，不能消除和削弱輸入信號(hào)的干擾。信號(hào)在傳輸過(guò)程中總是受到干擾。距離越長(zhǎng)，干擾越嚴(yán)重，導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤。在這種情況下，信號(hào)傳輸變得毫無(wú)意義。由于單側(cè)不平衡傳輸模式占據(jù)公共場(chǎng)所作為參考點(diǎn)，而接地電纜作為信號(hào)返回線，因此也存在信號(hào)電流。如果傳輸線兩端的系統(tǒng)之間存在交流電勢(shì)差，則電勢(shì)差直接進(jìn)入信號(hào)并形成噪聲干擾。因此，通常使用對(duì)稱傳輸來(lái)解決干擾保護(hù)問(wèn)題。此外，SPI信號(hào)硬件接口是單側(cè)不平衡設(shè)備。信號(hào)質(zhì)量和電源質(zhì)量相同。在大的外部感應(yīng)脈沖電壓的影響下，更容易引入反向感應(yīng)電壓的影響，更容易損壞硬件。作為一種工業(yè)編碼器，它必須通過(guò)各種EMC（電磁兼容性）測(cè)試，并可作為正式產(chǎn)品使用。然而，SPI信號(hào)不能通過(guò)EMC，其干擾安全性差，設(shè)備容易損壞，不適合工業(yè)應(yīng)用。因此，SPI不能用作工業(yè)信號(hào)接口輸出。

亨士樂(lè)編碼器的RS-422信號(hào)接口

RS-422標(biāo)準(zhǔn)的全稱是“對(duì)稱電壓數(shù)字接口電路的電氣財(cái)產(chǎn)”。RS-422標(biāo)準(zhǔn)是RS-232的改進(jìn)型。它使用兩根電線之間的電壓差來(lái)表示邏輯電平，通常稱為雙絞線。這是一個(gè)對(duì)稱的傳輸。任何噪聲或干擾都會(huì)同時(shí)影響兩個(gè)雙絞線中的每一個(gè)，但它們之間的差異很小。這種現(xiàn)象稱為共模抑制。RS-422可以在更遠(yuǎn)的距離上以更快的速度傳輸數(shù)據(jù)，其抗干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于等待不平衡傳輸?shù)腞S-232.SPI。RS485信號(hào)基于RS 422的改進(jìn)。差動(dòng)電壓范圍更大，差動(dòng)特性曲線更明顯。其最大傳輸距離約為1200m，最大傳輸速度可達(dá)100Mb/s。然而，由于長(zhǎng)線路造成的損失，其傳輸速率會(huì)隨著距離的增加而降低。RS422和RS485信號(hào)是國(guó)際電工協(xié)會(huì)確認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行信號(hào)。

亨士樂(lè)編碼器的SSI信號(hào)接口

工業(yè)編碼器的標(biāo)準(zhǔn)同步串行信號(hào)，同步串行接口，由接收端控制器發(fā)送的兩組RS422差分信號(hào)組成，以中斷時(shí)鐘脈沖并觸發(fā)編碼器設(shè)備返回另一組數(shù)據(jù)信號(hào)，HENGSTLER編碼器每個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)應(yīng)于一位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在接收端的控制中“同步”讀取。

普遍接受的通信規(guī)則：設(shè)備在手表的第一個(gè)下降沿準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，并在手表的下一個(gè)上升沿開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)。MSB（最高有效位）開(kāi)始并繼續(xù)向LSB（最低有效位）發(fā)送數(shù)據(jù)，然后保持0（低）電平以等待時(shí)鐘穩(wěn)定。如果時(shí)鐘沒(méi)有指示穩(wěn)定狀態(tài)電平，則設(shè)備再次發(fā)送數(shù)據(jù)。

串行輸出分為同步和異步接口。同步是發(fā)送指令和數(shù)據(jù)同步，即指令（時(shí)鐘）通過(guò)一對(duì)電纜，數(shù)據(jù)通過(guò)一對(duì)線纜。SSI只是同步串行接口的縮寫，用于工業(yè)編碼器的接口。德國(guó)Heidenham STEGMANN（現(xiàn)已合并為SICK）的絕對(duì)編碼器制造商使用RS422的5V差分和中斷時(shí)鐘同步標(biāo)準(zhǔn)作為絕對(duì)編碼器SSI輸出的主流。一些制造商與之類似，但仍有細(xì)微差別。國(guó)內(nèi)制造商往往對(duì)此不夠了解。他們認(rèn)為SSI也是如此。只有在您購(gòu)買了連接后，或者在應(yīng)用時(shí)連接良好，但在工作一段時(shí)間后，與網(wǎng)站的連接不穩(wěn)定，或者連接不穩(wěn)定（因?yàn)樗麄儾恢兰?xì)微的差異，或者由于位置因素，或者在某段時(shí)間后設(shè)備的小變化），您才會(huì)發(fā)現(xiàn)故障。出于商業(yè)目的，外國(guó)制造商通常要求配置推薦的從動(dòng)裝置，但如果數(shù)量不多，他們選擇或開(kāi)發(fā)的從動(dòng)裝置通常是不安全的。當(dāng)我們?cè)谥袊?guó)開(kāi)發(fā)SSI或信號(hào)傳感器SSI接收機(jī)時(shí)，我們應(yīng)該充分了解SSI的細(xì)微差別。如果我們不理解它們，我們通常在家里連接良好，并且由于SSI信號(hào)細(xì)節(jié)的處理不正確，位置往往不穩(wěn)定。上海晶普的GMX425和GMS412絕對(duì)值多匝SSI編碼器參考德國(guó)海德納姆。德國(guó)SICK編碼器的標(biāo)準(zhǔn)與之完全兼容并可互換，并與西門子和其他西門子PLC歐洲設(shè)備連接，如Kobe變頻器SSI接口。

同步串行信號(hào)開(kāi)發(fā)：SSI信號(hào)是最簡(jiǎn)單的串行信號(hào)。同時(shí)，其信號(hào)的可靠性低，并且在發(fā)送和接收中需要適當(dāng)?shù)目煽啃蕴幚?。隨著對(duì)運(yùn)動(dòng)控制速度或數(shù)據(jù)可靠性的要求越來(lái)越高，“同步串行”信號(hào)在高速或干擾下實(shí)際上不再“同步”。因此，同步串行信號(hào)增加了許多新內(nèi)容，如EnDat Heidenham、STEGMANN的Hiperface和歐洲前線編碼器聯(lián)盟Biss。這些信號(hào)的特點(diǎn)是傳輸速度高。為了避免高傳輸速度，增加了循環(huán)驗(yàn)證碼的概率CRC，以讀取HENGSTLER編碼器內(nèi)部光學(xué)讀取頭的使用壽命、工作溫度和可靠性等信息。

RS422信號(hào)是根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)信號(hào)。SSI由兩組RS422信號(hào)組成，這兩組信號(hào)形成物理結(jié)構(gòu)并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，它可以用作亨士樂(lè)工業(yè)編碼器信號(hào)的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。

亨士樂(lè)編碼器芯片SPI和SSI之間的混淆

幾年前，當(dāng)國(guó)外芯片制造商在中國(guó)宣傳亨士樂(lè)編碼器專用芯片時(shí)，國(guó)內(nèi)的推廣者會(huì)混淆SPI編碼器信號(hào)混淆和標(biāo)準(zhǔn)SSI信號(hào)（時(shí)鐘同步信號(hào)引起的誤解），并提供時(shí)序圖“SSI”，以便國(guó)內(nèi)用戶實(shí)際解釋芯片級(jí)SPI和工業(yè)編碼器SSI。芯片制造商已經(jīng)糾正了不同的模糊感知SPI，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍有不同的解釋，但SPI仍與編碼器SSI信號(hào)促進(jìn)編碼器混淆。當(dāng)編碼器用戶購(gòu)買“SSI”編碼器時(shí)，必須知道它是工業(yè)編碼器“SSI“還是芯片級(jí)SPI必須避免走彎路。

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