编码器接口装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种编码器接口装置，包括外接端口、第一收发芯片、第二收发芯片、第三收发芯片、隔离单元、可编程门阵列以及数字信号处理器，其中：所述第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片分别包括两个连接到外接端口的外接端子；所述可编程门阵列经由隔离单元连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片，且该可编程门阵列连接到数字信号处理器。本实用新型专利技术通过第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片连接编码器并通过可编程门阵列进行信号处理，使得编码器接口装置可兼容增量式编码器和同步串行编码器。

Encoder interface device

The utility model provides an encoder interface device, including external port, the first transceiver chip, second chip and third chip and isolation unit, programmable gate array and digital signal processor, wherein the first transceiver chip, second transceiver chip and third transceiver chip respectively comprises two connected to the external port the external terminals; the programmable gate array is connected to the first transceiver chip, second transceiver chip and third transceiver chip through the isolation unit, and the programmable gate array is connected to a digital signal processor. The utility model via the first transceiver chip, second transceiver chip and transceiver chip third is connected with the encoder and through signal processing, FPGA, the encoder interface device compatible with incremental encoder and synchronous serial encoder.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及编码器领域，更具体地说，涉及一种可兼容增量式编码器和同步串行输出绝对值编码器的编码器接口装置。
技术介绍
旋转编码器是用来测量转速的装置。按照工作原理，旋转编码器可分为增量式编码器和绝对值编码器两类，其中增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小；绝对值编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。在轨道交通牵引系统中，需要采集旋转编码器信号传给数字信号处理器(DSP)进行处理，以保证车辆按需要的速度进行工作。在上述的轨道交通牵引系统中采用的编码器接口装置，一般在进行信号收发之后通过光电隔离，并传入数字信号处理器处理。然而，上述编码器接口装置无法兼容不同的编码器(例如无法兼容增量式编码器和绝对值编码器)，可复用性不高。并且光电隔离的方式相对来说寿命较低。此外，对于绝对值编码器，上述编码器接口装置需要手动进行校零操作，较为繁琐。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述编码器接口装置无法兼容不同类型编码器的问题，提供一种可兼容增量式编码器和同步串行输出绝对值编码器的编码器接口装置。本技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种编码器接口装置，包括外接端口、第一收发芯片、第二收发芯片、第三收发芯片、隔离单元、可编程门阵列以及数字信号处理器，其中：所述第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片分别包括两个连接到外接端口的外接端子；所述可编程门阵列经由隔离单元连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片，且该可编程门阵列连接到数字信号处理器。在本技术所述的编码器接口装置中，所述隔离单元包括第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片、第三磁隔离芯片，所述可编程门阵列分别经由第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片和第三磁隔离芯片连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片。在本技术所述的编码器接口装置中，所述可编程门阵列包括时钟信号输出端子、模式信号输出端子和设置信号输出端子，且所述时钟信号输出端子连接到第一磁隔离芯片、所述模式信号输出端子连接到第二磁隔离芯片、所述设置信号输出端子连接到第三磁隔离芯片；所述第二磁隔离芯片具有将来自可编程门阵列的模式信号输出端子的信号输出到第一收发芯片的端子。在本技术所述的编码器接口装置中，所述第二收发芯片工作于接收模式，所述第三收发芯片工作于发送模式，所述可编程门阵列包括同步串行处理单元，且该同步串行处理单元在所述外接端口连接到增量式编码器时，经由模式信号输出端子和第二磁隔离芯片向第一收发芯片发送使该第一收发芯片工作于接收模式的信号。在本技术所述的编码器接口装置中，所述第二收发芯片工作于接收模式，所述第三收发芯片工作于发送模式，所述可编程门阵列包括同步串行处理单元，且该同步串行处理单元在所述外接端口连接到绝对值编码器时，经由模式信号输出端子和第二磁隔离芯片向第一收发芯片发送使该第一收发芯片工作于发送模式的信号。在本技术所述的编码器接口装置中，所述可编程门阵列包括校零单元，且该校零单元在所述外接端口连接到绝对值编码器时，经由设置信号输出端子、第三磁隔离芯片、第三收发芯片输出校零脉冲信号到绝对值编码器的PRE端子。在本技术所述的编码器接口装置中，所述第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片采用RS485收发芯片。本技术的编码器接口装置具有以下有益效果：通过第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片连接编码器并通过可编程门阵列进行信号处理，使得编码器接口装置可兼容增量式编码器和同步串行编码器。并且本技术通过磁隔离方案，减少了光电转换部分，可靠性高，使用寿命更长。附图说明图1是本技术编码器接口装置实施例的示意图。图2是本技术编码器接口装置连接增量式编码器的示意图。图3是本技术编码器接口装置连接绝对值编码器的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，是本技术编码器接口装置实施例的示意图，该编码器接口装置可连接到编码器并根据编码器信号计算位置和速度信息等。本实施例中的编码器接口装置包括外接端口10、第一收发芯片21、第二收发芯片22、第三收发芯片23、隔离单元、可编程门阵列(FPGA)40以及数字信号处理器50，上述第一收发芯片21、第二收发芯片22和第三收发芯片23分别包括两个连接到外接端口10的外接端子；可编程门阵列40经由隔离单元连接到第一收发芯片21、第二收发芯片22和第三收发芯片23，且该可编程门阵列40连接到数字信号处理器50。上述第一收发芯片21、第二收发芯片22和第三收发芯片23具体可采用RS485收发芯片。外接端口10包括六个端子Pin1～Pin6，该六个端子分别用于传输A+/CLK+信号、A-/CLK-信号、B+/DATA+信号、B-/DATA-信号、PRE+信号、PRE-信号，且第一收发芯片21连接到外接端口10的端子Pin1、Pin2，第二收发芯片22连接到外接端口10的端子Pin3、Pin4，第三收发芯片23连接到外接端口10的端子Pin5、Pin6。第一收发芯片21可以通过现场可编程门阵列40给出的设置信号(即dir信号)设置成发送模式和接收模式两种工作模式(第二收发芯片22默认工作于接收模式，第三收发芯片23默认工作于发送模式)，从而使得上述编码器接口装置可兼容增量式编码器和同步串行编码器，提高了装置的复用性。特别地，上述隔离单元可包括第一磁隔离芯片31、第二磁隔离芯片32以及第三磁隔离芯片33，可编程门阵列40分别经由第一磁隔离芯片31、第二磁隔离芯片32和第三磁隔离芯片33连接到第一收发芯片21、第二收发芯片22和第三收发芯片23。可编程门阵列40包括时钟信号输出端子(clk)、模式信号输出端子(dir)和设置信号输出端子(preset)，其中时钟信号输出端子(clk)连接到第一磁隔离芯片31、模式信号输出端子(dir)连接到第二磁隔离芯片32、设置信号输出端子(preset)连接到第三磁隔离芯片33，且第二磁隔离芯片32具有将来自可编程门阵列40的模式信号输出端子的信号输出到第一收发芯片21的端子。可编程门阵列40可包括同步串行处理单元41，当外接端口10连接到输出方波信号的增量式编码器时，增量式编码器输出的方波信号组合成A+、A-、B+、B-两对差分信号，如图2所示。可编程门阵列40的同步串行处理单元41输出的模式信号(即dir信号)经过第二磁隔离芯片32后，使第一收发芯片21工作于接收模式。来自增量式编码器的差分信号(A+、A-)通过第一收发芯片21转换成单端信号A，且该单端信号A经过第一磁隔离芯片31后进入可编程门阵列40，可编程门阵列40将单端信号A直接输出到数字信号处理器50的QEP(正交编码脉冲)电路处理；来自增量式编码器的差分信号(B+、B-)通过第二收发芯片22转换成单端信号B，经过第二磁隔离芯片32后进入可编程门阵列40，可编程门阵列40将单端信号B直接输出到数字信号处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码器接口装置，其特征在于：包括外接端口、第一收发芯片、第二收发芯片、第三收发芯片、隔离单元、可编程门阵列以及数字信号处理器，其中：所述第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片分别包括两个连接到外接端口的外接端子；所述可编程门阵列经由隔离单元连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片，且该可编程门阵列连接到数字信号处理器。

【技术特征摘要】
1.一种编码器接口装置，其特征在于：包括外接端口、第一收发芯片、第二收发芯片、第三收发芯片、隔离单元、可编程门阵列以及数字信号处理器，其中：所述第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片分别包括两个连接到外接端口的外接端子；所述可编程门阵列经由隔离单元连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片，且该可编程门阵列连接到数字信号处理器。2.根据权利要求1所述的编码器接口装置，其特征在于：所述隔离单元包括第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片、第三磁隔离芯片，所述可编程门阵列分别经由第一磁隔离芯片、第二磁隔离芯片和第三磁隔离芯片连接到第一收发芯片、第二收发芯片和第三收发芯片。3.根据权利要求2所述的编码器接口装置，其特征在于：所述可编程门阵列包括时钟信号输出端子、模式信号输出端子和设置信号输出端子，且所述时钟信号输出端子连接到第一磁隔离芯片、所述模式信号输出端子连接到第二磁隔离芯片、所述设置信号输出端子连接到第三磁隔离芯片；所述第二磁隔离芯片具有将来自可编程门阵列的模式信号输出端子的信号输出到第一收发芯片的端子。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱春宇，
申请(专利权)人：江苏经纬轨道交通设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32