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在工業(yè)自動化的浪潮中，編碼器以其精確的位置和速度反饋是實現(xiàn)精密控制的基礎。隨著技術的發(fā)展，編碼器與控制系統(tǒng)之間的通信協(xié)議變得尤為關鍵。本文將聚焦于多摩川、BISS和Endat等主流協(xié)議，以ArtInChip M6800系列芯片為例，分析它們如何滿足不同工業(yè)場景的需求，以及如何推動自動化技術的進步。

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多摩川協(xié)議

多摩川協(xié)議是基于485硬件接口的標準NRZ協(xié)議，其通訊波特率常見2.5MHz和5MHz，時鐘線與數(shù)據(jù)線耦合。一般具有17bit或23bit的單圈絕對分辨率，擁有讀寫內置EEPROM的功能。廣泛應用于需要高精度位置控制和速度測量的領域。

02

BISS協(xié)議

BISS通信協(xié)議是一種全雙工同步串行總線通信協(xié)議，波特率可達到10Mbit/s，實現(xiàn)高精度的響應速度需求。BISS通信協(xié)議在硬件上兼容SSI協(xié)議，相較于SSI協(xié)議，BISS協(xié)議增加了一位警告位和一位錯誤位并采用CRC生成多項式進行數(shù)據(jù)校驗，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br />

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Endat協(xié)議

Endat是數(shù)字式，全雙工同步串行的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。Endat協(xié)議支持更高的傳輸速率（16M）Endat協(xié)議不僅能夠傳輸位置數(shù)據(jù)還可以傳輸編碼器參數(shù)，報警和診斷信息等多種信息，同時位置數(shù)據(jù)和附加信息可以同時傳輸。Endat協(xié)議具有良好的抗干擾能力廣泛應用于機床，測量設備等領域。

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M6800系列編碼器接口協(xié)議

匠芯創(chuàng)M6800系列提供TA_IF、BISS_IF、EnDat_IF接口，最多可支持兩個編碼器接口，兼容市面上普遍使用的接口協(xié)議包括多摩川編碼器接口協(xié)議、尼康編碼器接口協(xié)議，SSI協(xié)議、BISS-C協(xié)議以及EnDat2.1/2.2協(xié)議。編碼器接口的管腳復用于ENC_IO_MUX模塊。

編碼器接口模塊：

1. 支持任意時鐘速率，適配不同應用場景和不同型號編碼器。

2. 提供計時功能，當數(shù)據(jù)傳輸過程出現(xiàn)異常狀態(tài)，產生超時中斷通知處理，避免系統(tǒng)一直處于獲取數(shù)據(jù)階段。
3. 最高支持24-bit位置數(shù)據(jù)讀取。

4. 支持位置數(shù)據(jù)自動獲取。

M6800通過RS485收發(fā)器與編碼器實現(xiàn)通信。

以多摩川協(xié)議為例，下面介紹一下如何配置接口模塊——

1、 使能模塊時鐘，通過SYS_CFG模塊寄存器，選擇TA的管腳，使能IO。

cmu_mod_set_freq(CMU_MOD_TA_IF,240*1000*1000);

cmu_mod_enable(CMU_MOD_TA_IF);

gpio_enable(GPIO_GRP_D,8,2,GPIO_FUN_5);

cmu_mod_enable(CMU_MOD_SYSCFG)；

writel(0x20002,0x180001f4);

2、 配置波特率，選擇協(xié)議類型，以及時序參數(shù)，需要注意的是時序參數(shù)配置不合理會導致接收數(shù)據(jù)異常。

ta_baudrate_set(0,_2p5MHz);

ta_format_set(0,T-format);

ta_t2_set(0,1);

ta_t3_set(0,1);

ta_t4_set(0,3);

ta_t5_set(0,100);

ta_t6_set(0,1000);

ta_t9_set(0,5);

3、 配置控制器發(fā)送的內容以及接收數(shù)據(jù)的長度

ta_ctl(0,0,2,t_field_1);

ta_command_execute(0);

等待數(shù)據(jù)接收完成，就可以在對應寄存器讀取到位置信息并查看數(shù)據(jù)接收情況。

M6800提供編碼器接口，讓使用更簡單。只需要配置好接口模塊就能實現(xiàn)位置數(shù)據(jù)獲取，指示接收狀態(tài)，同時提供模塊內部互聯(lián)，將獲取到的位置數(shù)據(jù)送到HCL中用于計算，送到QOUT中用于分頻計算，提高數(shù)據(jù)交互效率，實時性更好。

ArtInChip M6800系列芯片，憑借其對多種編碼器接口協(xié)議的廣泛兼容性，為運動控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的位置信息，滿足工業(yè)自動化和精密控制領域的高標準要求。

M6800系列芯片將持續(xù)保持其高兼容、高性能的工業(yè)級品質，全球客戶提供更加智能化、高效化的解決方案。