编码器-单圈绝对值编码器原理与控制代码

一、SSI通信协议简介

SSI(synchronous serial interface)同步串行接口。SSI通讯的帧格式如下图所示。数据传输采用同步方式，在空闲阶段不发生数据传输的时候时钟和数据都保存高电位，在第一个脉冲的下降沿触发编码器载入发送数据，然后每一个时钟脉冲的上升沿编码器送出数据，数据的高位在前、低位在后，当传送完所有的位数以后时钟回到高电平，数据也回到对应的高电平。

二、增量式编码器和绝对式编码器

增量式编码器是将角度转化为周期性的电信号，再将这个电信号转化为脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小；绝对式编码器内部的码盘的每一个位置对应一个确定的数字码，因此他的测量值只与起始和终止位置有关，与测量过程无关。绝对值编码器因其每个位置绝对唯一、抗干扰、无需掉电记忆，已经广泛应用于各种工业控制系统中，实现角度、长度的高精度测量和控制。

三、单圈绝对式编码器工作原理

的单圈绝对值编码器内部有个码盘，码盘上有若干个码道，码道上有通孔和暗孔（不透光），对光电类的编码器，码盘位于光源与光接收器之间，当某个码道处于光源处（或者称为测量接口电路处），光电接收器接收到通过通孔的光信号置1，没有接收到光信号（暗孔）置0，这样一个固定的角度位置就可以被编码，十进制角度被编码成n位二进制；如图所示4位二进制，位数越高，码道数越多，编码器的测量分辨率也就越大，比如12位的编码器，分辨率为360/2^12=360/4096=0.0878。编制而成的二进制数据在接收到触发信号（SSI模式时一个上升沿），数据被移入到移位寄存器中，接下来，在接收器同步时钟模式下，每一个上升沿发送一位数据到数据线，对其进行读取。

四、实例代码

本测试实例通过读取旋转角度，并将角度信息发送到串口助手中

（https://item.taobao.com/item.htm? spm=a230r.1.14.68.1ee0c2dfGeO7eUid=591334271759ns=1abbucket=19#detail）

1、接线：

编码器采用5v供电，TTL电平输出，通过三根线与单片机（stm32f10）传输数据。

2、代码：

（CSN-PA5;CLK-PA6;DO-PA7）

CLK-模拟同步时钟，第一个下降沿开始传输数据，之后每一个上升沿输出数据；CSN-控制信号，数据传输时低电平，结束高电平；

DO-数据输出端口

端口配置：

void Gpio_Init(void){   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能PA端口时钟  //GPIO_DeInit(GPIOA);
  //PA5-CSN -高速推挽输出  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;         //  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     //IO口速度为50MHz  GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);           //    //PA6-CKL  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;           //  GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);             //推挽输出 ，IO口速度为50MHz    //PA7-DO  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入  GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStructure);  }

12位每次输出一个二进制位，将其读出并存储；开始读取数据时CSN需要一个高到低的电平跳变，然后循环读取中是CLK低到高的跳变，最后结束CLK和CSN都为高电平。