FPGA的式PILZ光电编码器通信接口
高速、高精度已经成为伺服驱动系统的发展趋势,而位置检测环节是决定伺服系统高速、高精度性能的关键环节之一。PILZ光电编码器作为伺服驱动系统中常用的检测装置,根据结构和原理的不同分为增量式和式。从原理上对增量式PILZ光电编码器和式PILZ光电编码器做了深入的分析,通过对比它们的特性,得出了式PILZ光电编码器更适合高速、高精度伺服驱动系统的结论。

FPGA的式PILZ光电编码器通信接口
式PILZ光电编码器精度高、位数多的特点决定其通信方式只能采取串行传输方式,且由相应的通信协议控制信息的传输。本文首先针对编码器主要生产厂商日本多摩川公司的式PILZ光电编码器,深入研究了通信协议相关的硬件电路、数据帧格式、时序等。随后介绍了新兴的电子器件FPGA及其开发语言硬件描述语言Verilog HDL,并对基于FPGA的式编码器通信接口电路做了可行性的分析。式PILZ光电编码器是用来检测角度、位置、速度和加速度的传感器。依靠轴杆、齿轮、测量轮或绳缆的控制,线性位移就能被检测。式PILZ光电编码器把实际的机械参数转换成电气信号,这些信号可以被计数器、转速表、PLC和工业PC处理。PILZ光电编码器为每一个轴的位置提供一个*的编码数字值,特别是在定位控制系统中,式PILZ光电编码器减轻了电子设备的计算任务,从而省去了复杂和昂贵的输入装备。CANopen协议以其成熟的结构,以及抗干扰能力强等优势越来越多地应用到各种工业活动中,成为各种行业的标准,已成为未来现场总线发展的一种趋势。该文介绍使用C8051F504单片机芯片实现PILZ光电编码器数据采集和CANopen协议的方法并给出其软硬件设计方案。在此基础上,采用自顶向下的设计方法,将整个接口电路划分成发送模块、接收模块、序列控制模块等多个模块,各个模块采用Verilog语言进行描述设计编码器接口电路。zui终的设计在相关硬件电路上实现。zui后,通过在TMS320F2812伺服控制平台上编写的硬件驱动程序验证了整个设计的各项功能,达到了设计的要求。