一种用于多协议编码器的接口的制作方法

本发明涉及接口领域，特别涉及一种用于多协议编码器的接口。

背景技术：

1、随着工业自动化的迅速发展，数控系统和工业机器人的应用越来越广泛。在市场逐步细化、需求进一步明晰、差异化竞争逐步成为主流的发展过程中，在数控系统和机器人等轴数固定的领域，衍生出一种控驱一体系统，其通过集成控制和驱动电路于一体，形成一个效率更高、性能更优、体积更小、成本更低的自动化控制系统。伺服驱动系统是控驱一体系统中一个重要的组成部分。在伺服驱动系统中，常采用编码器作为位置检测原件。根据设计需求，不同的应用系统会选择不同的编码器，但各厂商的编码器通常采用不同标准的协议进行信号的传输，因此不同的编码器往往需要与其匹配的硬件接口和协议进行连接。现有技术中，伺服驱动系统通常只能支持一种编码器的通信协议，如果需要适配其他编码器通信协议，通常需要配备多种类型不同的编码器数据采集卡或者模块，由此增加了系统的成本和复杂度。为了降低硬件结构复杂度，有些伺服驱动系统在支持多种通信协议编码器时，无需更换伺服控制电路板，但是需要重新下载fpga固件。对于伺服驱动系统安装复杂的客户现场，当需要更换不同通信协议的编码器时，必须拆卸设备重新下载fpga固件，大大增加了产品维护工作量，降低了生产效率。因此，需要一种能适配多种编码器协议的通用接口。

技术实现思路

1、本发明的旨在解决上述问题而提供一种用于多协议编码器的接口，该接口通过双485接口电路，适配包括但不限于增量式编码器、多摩川编码器、endat编码器、ssi编码器和biss-c编码器等多种不同协议的编码器，降低系统成本。同时将不同协议的解码器集成，通过多路选择开关切换不同的解码协议，提高了接口的兼容性，降低了系统的维护工作量，解决现有编码器接口适配性差，兼容性不高的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于多协议编码器的接口，包括依次连接的控制系统、编码器数据寄存器组、解码器组、多路选择开关、数据传输a通道和rs485接口电路a；还包括依次连接的数据传输b通道和rs485接口电路b，所述的数据传输b通道与多路选择开关连接；还包括收发控制器，所述的收发控制器与多路选择开关连接后，分别与rs485接口电路a和rs485接口电路b连接，收发控制器还分别连接数据传输a通道和数据传输b通道；

4、rs485接口电路a和rs485接口电路b用于连接外连编码器,控制系统择一或者同时与rs485接口电路a和rs485接口电路b数据交互；

5、所述的控制系统，用于向编码器数据寄存器组发送配置参数、读取编码器数据寄存器组的反馈数据；

6、编码器数据寄存器组，用于传递配置参数给解码器组和读取解码器组的反馈数据，同时用于发送使能信号给解码器组，所述的解码器组包括若干解码器，解码器组收到使能信号后使能适配外连编码器的解码器；

7、编码器数据寄存器组同时用于发送开关选择信号给多路选择开关，多路选择开关接收开关选择信号，并根据开关选择信号连通解码器组与数据传输a通道和/或数据传输b通道；

8、当解码器组与数据传输a通道和/或数据传输b通道连通，解码器组生成收发控制信号经多路选择开关和收发控制器发送给rs485接口电路a和/或rs485接口电路b，rs485接口电路a和/或rs485接口电路b接收到收发控制信号相应的进入发送模式或接收模式；

9、解码器组还生成控制数据，并经多路选择开关、发送给数据传输a通道和/或数据传输b通道，数据传输a通道和数据传输b通道还分别接收一时钟控制数据；

10、当rs485接口电路a和/或rs485接口电路b进入发送模式，解码器组生成数据选择信号，经多路选择开关和收发控制器发送给数据传输a通道和/或数据传输b通道，数据传输a通道和/或数据传输b通道基于数据选择信号从时钟控制数据或者控制数据中择一发送给rs485接口电路a和/或rs485接口电路b，实现解码器组对rs485接口电路a和/或rs485接口电路b控制数据或时钟控制数据的发送；再通过rs485接口电路a和/或rs485接口电路b将控制数据或时钟控制数据发送给外连编码器；

11、当rs485接口电路a和/或rs485接口电路b进入接收模式，解码器组通过数据传输a通道和/或数据传输b通道、多路选择开关、实现对rs485接口电路a和/或rs485接口电路b响应数据的接收，rs485接口电路a和/或rs485接口电路b接收来自外连编码器的响应数据。

12、优选的，所述的解码器组包括增量式解码器、多摩川解码器、endat解码器、ssi解码器和biss-c解码器。

13、优选的，数据传输a通道包括依次连接于多路选择开关与rs485接口电路a之间的发送缓冲器a、发送选择器a、发送器a，收发控制器与所述发送选择器a连接，发送选择器a用于接收收发控制器的数据选择信号，同时发送选择器a接收时钟控制数据和发送缓冲器a发送过来的控制数据，发送选择器a基于数据选择信号择一的发送时钟控制数据或者控制数据给发送器a；数据传输b通道包括依次连接于多路选择开关与rs485接口电路b之间的发送缓冲器b、发送选择器b、发送器b，收发控制器与所述发送选择器b连接，发送选择器b用于接收收发控制器的数据选择信号，同时发送选择器b接收时钟控制数据和发送缓冲器b发送过来的控制数据，发送选择器b基于数据选择信号择一的发送时钟控制数据或者控制数据给发送器b。

14、优选的，所述的发送器a还接收一同步时钟，并基于同步时钟将发送选择器a发送过来的时钟控制数据或者控制数据发送给rs485接口电路a；所述的发送器b还接收一同步时钟，并基于同步时钟将发送选择器b发送过来的时钟控制数据或者控制数据发送给rs485接口电路b。

15、优选的，数据传输a通道还包括依次连接于rs485接口电路a与多路选择开关之间的接收器a和接收缓冲器a，接收器a用于接收一同步时钟，并基于同步时钟将rs485接口电路a接收到的响应数据发送给接收缓冲器a，接收缓冲器a将响应数据发送给多路选择开关；数据传输b通道还包括依次连接于rs485接口电路b与多路选择开关之间的接收器b和接收缓冲器b，接收器b用于接收一同步时钟，并基于同步时钟将rs485接口电路b接收到的响应数据发送给接收缓冲器b，接收缓冲器b将响应数据发送给多路选择开关。

16、优选的，rs485接口电路a和rs485接口电路b连接的外连编码器为异步通信编码器、同步通信编码器或者增量式编码器， rs485接口电路a和rs485接口电路b择一地连接一个异步通信编码器、或者rs485接口电路a和rs485接口电路b分别连接两个异步通信编码器、或者rs485接口电路a和rs485接口电路b连接同一个同步通信编码器的两个端口、或者rs485接口电路a和rs485接口电路b连接同一个增量式编码器的两个端口。

17、优选的，当rs485接口电路a和rs485接口电路b连接同一个同步通信编码器的两个端口，且rs485接口电路a和rs485接口电路b均进入发送模式，用数据传输a通道发送时钟控制数据，同时用数据传输b通道发送控制数据；或者用数据传输b通道发送时钟控制数据，同时用数据传输a通道发送控制数据。

18、优选的，当rs485接口电路a和rs485接口电路b连接同一个增量式编码器的两个端口时，rs485接口电路a和rs485接口电路b均只进入接收模式。

19、本发明的贡献在于：设置了双rs485接口电路来外连不同类型的编码器，通过解码器组、多路选择开关、收发控制器、数据发送通道和接口电路的配合，实现既不需要配备多种类型不同的编码器数据采集卡或者模块、又不需要拆卸设备重新下载fpga固件的情况下，就可以适配包括但不限于增量式编码器、多摩川编码器、endat编码器、ssi编码器和biss-c编码器等多种不同协议的编码器。无需额外增加硬件上的接口，降低了系统的成本，通过在接口设置多路选择开关和解码器组，可以对不同的编码器进行解码，提高了本发明接口的兼容性。