亨士樂編碼器中SPI信號和SSI信號的差異

近年來，國內(nèi)工業(yè)編碼器市場經(jīng)常出現(xiàn)“SSI編碼器”，但“SSI”信號有兩種不同的定義，用戶經(jīng)常會犯錯誤并走彎路。事實上，工業(yè)編碼器之一是SSI，另一個是芯片級信號接口SPI信號的混淆。亨士樂編碼器廠家瞄準(zhǔn)了這一點。SPI信號和SSI試圖澄清不同信號的比較，以避免誤導(dǎo)HENGSTLER編碼器用戶，然后繞道而行。

亨士樂編碼器的SPI信號接口

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。實時時鐘。數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器之間的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，它能達到多快？Mbps，SPI信號傳輸線少，電路簡單，多鏈選通可用，節(jié)省了接口資源。

亨士樂編碼器中SPI信號和SSI信號之間有哪些區(qū)別？

盡管SPI具有上述優(yōu)點，但它通常只使用PCB上的信號傳輸，但很少用于實際產(chǎn)品信號傳輸，主要是因為其抗干擾能力較差。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所。在這種傳輸模式下，不能消除和削弱輸入信號的干擾。信號在傳輸過程中總是受到干擾。距離越長，干擾越嚴(yán)重，導(dǎo)致信號傳輸錯誤。在這種情況下，信號傳輸變得毫無意義。由于單側(cè)不平衡傳輸模式占據(jù)公共場所作為參考點，而接地電纜作為信號返回線，因此也存在信號電流。如果傳輸線兩端的系統(tǒng)之間存在交流電勢差，則電勢差直接進入信號并形成噪聲干擾。因此，通常使用對稱傳輸來解決干擾保護問題。此外，SPI信號硬件接口是單側(cè)不平衡設(shè)備。信號質(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，它必須通過各種EMC（電磁兼容性）測試，并可作為正式產(chǎn)品使用。然而，SPI信號不能通過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)信號接口輸出。

亨士樂編碼器的RS-422信號接口

RS-422標(biāo)準(zhǔn)的全稱是“對稱電壓數(shù)字接口電路的電氣財產(chǎn)”。RS-422標(biāo)準(zhǔn)是RS-232的改進型。它使用兩根電線之間的電壓差來表示邏輯電平，通常稱為雙絞線。這是一個對稱的傳輸。任何噪聲或干擾都會同時影響兩個雙絞線中的每一個，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信號基于RS 422的改進。差動電壓范圍更大，差動特性曲線更明顯。其最大傳輸距離約為1200m，最大傳輸速度可達100Mb/s。然而，由于長線路造成的損失，其傳輸速率會隨著距離的增加而降低。RS422和RS485信號是國際電工協(xié)會確認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行信號。

亨士樂編碼器的SSI信號接口

工業(yè)編碼器的標(biāo)準(zhǔn)同步串行信號，同步串行接口，由接收端控制器發(fā)送的兩組RS422差分信號組成，以中斷時鐘脈沖并觸發(fā)編碼器設(shè)備返回另一組數(shù)據(jù)信號，HENGSTLER編碼器每個時鐘周期對應(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)備在手表的第一個下降沿準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，并在手表的下一個上升沿開始發(fā)送數(shù)據(jù)。MSB（最高有效位）開始并繼續(xù)向LSB（最低有效位）發(fā)送數(shù)據(jù)，然后保持0（低）電平以等待時鐘穩(wěn)定。如果時鐘沒有指示穩(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（時鐘）通過一對電纜，數(shù)據(jù)通過一對線纜。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Heidenham STEGMANN（現(xiàn)已合并為SICK）的絕對編碼器制造商使用RS422的5V差分和中斷時鐘同步標(biāo)準(zhǔn)作為絕對編碼器SSI輸出的主流。一些制造商與之類似，但仍有細(xì)微差別。國內(nèi)制造商往往對此不夠了解。他們認(rèn)為SSI也是如此。只有在您購買了連接后，或者在應(yīng)用時連接良好，但在工作一段時間后，與網(wǎng)站的連接不穩(wěn)定，或者連接不穩(wěn)定（因為他們不知道細(xì)微的差異，或者由于位置因素，或者在某段時間后設(shè)備的小變化），您才會發(fā)現(xiàn)故障。出于商業(yè)目的，外國制造商通常要求配置推薦的從動裝置，但如果數(shù)量不多，他們選擇或開發(fā)的從動裝置通常是不安全的。當(dāng)我們在中國開發(fā)SSI或信號傳感器SSI接收機時，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絕對值多匝SSI編碼器參考德國海德納姆。德國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。

同步串行信號開發(fā)：SSI信號是最簡單的串行信號。同時，其信號的可靠性低，并且在發(fā)送和接收中需要適當(dāng)?shù)目煽啃蕴幚?。隨著對運動控制速度或數(shù)據(jù)可靠性的要求越來越高，“同步串行”信號在高速或干擾下實際上不再“同步”。因此，同步串行信號增加了許多新內(nèi)容，如EnDat Heidenham、STEGMANN的Hiperface和歐洲前線編碼器聯(lián)盟Biss。這些信號的特點是傳輸速度高。為了避免高傳輸速度，增加了循環(huán)驗證碼的概率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信號是根據(jù)國際電工協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級信號。SSI由兩組RS422信號組成，這兩組信號形成物理結(jié)構(gòu)并符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，它可以用作亨士樂工業(yè)編碼器信號的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。

亨士樂編碼器芯片SPI和SSI之間的混淆

幾年前，當(dāng)國外芯片制造商在中國宣傳亨士樂編碼器專用芯片時，國內(nèi)的推廣者會混淆SPI編碼器信號混淆和標(biāo)準(zhǔn)SSI信號（時鐘同步信號引起的誤解），并提供時序圖“SSI”，以便國內(nèi)用戶實際解釋芯片級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，但國內(nèi)市場仍有不同的解釋，但SPI仍與編碼器SSI信號促進編碼器混淆。當(dāng)編碼器用戶購買“SSI”編碼器時，必須知道它是工業(yè)編碼器“SSI“還是芯片級SPI必須避免走彎路。

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