endat协议Word文档格式.docx

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下图即endat信号的示意图。

　　篇二：

endat接口开发文章

　　endat接口编码器数据采集设计方案

　　谢礼忠

　　约翰内斯·

海德汉博士（中国）有限公司北京101312

　　摘要：

endat接口是heidenhain专为编码器设计的数字式、全双工同步串行的数据传输协议，具有传输速度快、功能强大、连线简单、抗干扰能力强等优点，是编码器、光栅尺数据传输的通用接口。

本文阐述了endat接口的特点、功能、时序和数据传输、oem数据存储，同时介绍了编码器数据采集后续电路设计方案、基于Fpga模块设计的原理和原则。

　　关键词：

endat编码器数据采集Fpga

　　一概述

　　绝对式编码器利用自然二进制、循环二进制（格雷码）或pRc码对码盘上的物理刻线进行光电转换，将连接轴的转动角度量转换成相应的电脉冲序列并以数字量输出。

它具有体积小、精度高、接口数字化及绝对定位等优点，被广泛应用于雷达、转台、机器人、数控机床和高精度伺服系统等诸多领域。

绝对式编码器的数据输出以同步串行输出为主，endat接口是海德汉专为编码器设计的数字式、全双工同步串行接口。

它不仅能为增量式和绝对式编码器传输位置值，同时也够传输或更新存储在编码器中的信息，或保存新的信息。

由于使用了串行传输方式，所以只需四条信号线，在后续电子设备的时钟激励下，数据信息被同步传输。

数据类型（位置值、参数、诊断信息等）由后续电子设备发送给编码器的模式指令选择决定。

　　二endat接口介绍

　　1.endat接口的特点

　　高性能低成本：

通用的接口适用于所有的增量和绝对式编码器，更经济的电能消耗，小的尺寸和紧凑的连接方式，快速系统配置，零点可根据偏置值浮动。

　　更好的信号质量：

编码器内部特别的优化提高了系统精度，为数控系统提供更好的轮廓

　　精度。

更好的实用性：

自动系统配置功能；

数字信号提高了系统的可靠性；

监控与诊断信息有利于系统的安全；

冗余码校验有利于可靠的信号传输。

提高了系统的安全性：

两个独立的位置信息及错误信息位，数据的校验和及应答。

适用于先进的技术发展：

（高的分辨率、短的控制周期，最快16m时钟，安全设计理念）适用于直接驱动技术。

　　图1endat接口编码器数据采集原理图

　　2.endat2.2编码器性能的提高

　　传输位置值与附加信息可同时传输：

附加信息的类型可通过存储地址选择码选择。

编码器数据存储区域包括编码器制造商参数、oem厂商参数、运行参数、运行状态，便于系统实现参数配置。

endat2.2编码器实现了全数字传输，增量信号的处理在编码器内部完成（内置14bit细分），提高了信号传输的质量和可靠性，可实现更高的分辨率。

监控和诊断功能，报警条件包括：

光源失效、信号幅值不足、位置计算错误、运行电压太低或太高、电流消耗太大等；

当编码器的一些极限值被接近或超过时提供警告信号。

更宽的电压范围（3.6~14V）和传输速率（16m）。

　　3.时序和oem数据存储

　　在每一帧同步数据传输时一个数据包被发送，传输循环从时钟的第一个下降沿开始测量值被保存，计算位置值。

在两个时钟脉冲（2t）后，后续电子设备发送模式指令“编码器传输位置值”（带或不带附加信息）。

　　在计算出了绝对位置值后（tcal---见图2），从起始位开始编码器向后续电子设备传输数据，后续的错误位F1和F2（只存在于endat2.2指令中）是为所有的监控功能和故障监控服务的群组信号，他们的生成相互独立，用来表示可能导致不正确位置信息的编码器故障。

导致故障的确切原因保存在“运行状态”存储区，可以被后续电子设备查询。

　　从最低位开始，绝对位置值被传输，数据的长度由使用的编码器类型决定。

传输位置值所需的时钟脉冲数保存在编码器制造商的参数中。

位置值数据的传输以循环冗余检测码结束。

　　图2无附加信息的位置值传输

　　位置值如果带附加信息，紧接在位置值后的是附加信息1和2，他们也各以一个cRc结束。

附加信息的内容由存储区的选择地址决定，然后在后面的采样周期里被传输。

在后续的传输中一直传输该信息，直到新的存储区被选择。

在数据字的结尾，时钟信号必须置高电平。

10us到30us或1.25us到3.75us（endat2.2可编程的恢复时间tm）后，数据线回到低电平，然后，新的数据传输可在新的时钟信号下开始。

　　图3带附件信息的位置传输

　　同时，编码器为参数提供了不同的存储区，它们可以被后续电子设备读取，这些区域可以被编码器制造商、oem厂商甚至最终用户写入。

一些特定的区域是可以被写保护的。

不同系列的编码器支持不同的oem存储区和不同的地址范围。

因此，每一个编码器必须读取oem存储区的分配信息。

基于此原因，后续电子电路应基于相对地址编程，而不能使用绝对地址。

　　三endat接口后续电子设备的电路设计方案

　　使用者可以根据endat接口协议和电路电气特性自行设计接口电路进行数据采集与处理，同时海德汉也提供了特定的数据处理芯片供用户选择。

如果用户自行设计电路，需遵循endat接口的电气特性，并需要掌握endat接口的协议，保证严格遵循协议的时序要求和数据帧格式。

而如果采用海德汉提供的数据处理芯片，则可以简化设计，用户只需配置Fpga的寄存器，按照芯片可接受的指令格式发送指令，就可获得需要的数据。

　　通过遵循Rs一485（差分信号）标准的收发元件，在后续电子设备发出的同步时钟激励下，数据（位置值和参数）可以在编码器和后续电子设备之间双向传输。

　　四Fpga+软件宏

　　海德汉的合作伙伴mazet公司针对xilinx公司的Virtex和spartan系列及altera公司的acex和cyclone系列提供了endat协议的软件宏，根据客户需求，mazet公司还可以提供定制软核。

该软核实现了endat接口的所有功能，用户可通过6位地址线和16位数据线与微控制器进行8位或16位的数据传输。

下面是Fpga的模块图和电路设计。

　　图4Fpga模块图

　　图5编码器和后续电路连接模块图

　　五结束语

　　海德汉公司的endat接口在很多行业已得到广泛的应用，现在它又被提升到崭新高度。

双向endat2.2接口的时钟频率现已提高到16mhz，能满足直接驱动这类高动态性能要求的应用，特别是电子工业的应用，时钟频率从8mhz提高到16mhz不仅将大大缩短读取位置信息所需时间，还可以大幅缩短控制环的周期。

同时简单、经济的系统设计为客户提供了方便，强大的功能和通用性及具有前瞻的安全设计理念引导编码控制技术不断向前发展。

　　参考文献

　　[1]endat位置编码器双向数字接口海德汉技术资料

　　[2]高安全性控制技术海德汉技术资料

　　[3]endat接口技术手册海德汉技术资料

　　篇三：

canopen协议介绍

　　endat信号补充

　　晚安，20xx-欧迪的20xx纪念册canopen协议介绍（讲义）

　　20xx-10-1215:

58:

28|分类：

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　　很长一段时间以来，很多人问我canopen总线优势到底在什么地方，我也大体的给了口头的讲述，但是比较笼统，没办法做到详细解释，加上纯技术的话语比较晦涩，遇上内行还能多聊几句，如果是刚接触的，那就是云里雾里了。

这次正好要进行公司业务员培训，要讲讲canopen，在整理过程中把我的讲义贴出来，希望能帮到大家，以下内容是我讲课的口述内容，比较白话，不能作为资料，大家见谅，鉴于我整理也比较辛苦，也算个小小的知识产权，所以ppt我就不贴出来了。

^-^

　　讲义内容：

　　通常canopen协议相关的一些资料相对来说比较晦涩，非专业人士看起来比较困难。

我尽量以浅显易懂的方式将canopen协议的框架和它在实际应用中存在的优缺点展示给大家。

　　我按照最先接触的内容由浅入深的讲解，直接讲canopen协议会有点跳跃

　　的感觉，所以，我以产品作为切入点，分析一下如何使用，在这个过程中，让大家理解什么是canopen协议。

首先，我们拿到一个产品，比方说是编码器，它的用途是作为位置传感器，那我们就需要将编码器送出的数据进行采集。

一般自然界中存在的信号有多种形式，大多以模拟量形式存在，类似于人感觉到温度的高低、水流的快慢、风力的大小等等。

但这是很模糊的概念，今天热了还是冷了，风大风小，没有比较是很难界定的，为了规范这些量，方便描述时的统一性，温度计量标准有华氏和摄氏、水流有每秒多少立方、风力有级数。

这些，就是数字量。

数字量在人与人之间传递时，可以通过嘴和耳，语言和听力，在设备之间如何来传递呢？

学过数电的人知道，灯泡有两种状态，亮和暗，在最基础的电路回路里，“通”和“断”是两个最基本的状态，我们可以把他理解为“1”和

　　“0”，这样，就有了表述的方法。

但是单独使用这两种状态是无法传递信息的，如何把编码器的数据传递出去，就需要使用到协议，下面我就讲讲协议。

　　我们知道，人与人交流需要用到语言，我们要表达出一个完整的意思就要使用一句话，一句话内会包含很多的字，每个字又由笔画构成。

这样，我们协议的基本框架就出来了，在整个canopen协议传递过程中，最大的单位称为“帧”，类似于一句话，“帧”由“字节”组成，就代表了字，每个“字节”由“位”组成，我们称为笔画。

那地球上还有英语、法语、德语、还有听不懂的鸟语呢！

那就是各个通讯协议，比如profibus-dp、devicenet、cc-link、hart、modbus等。

让dp和canopen通讯，那就是相当于一个讲德语的与讲中文的对话，鸡同鸭讲，能沟通吗？

需要翻译，对吧。

回过头来我们讲讲canopen的帧格式，canopen一帧数据由一个cob-id（报文头）和最大8字节数据组成，其中cob-id可以是11位（can2.0），也可以是29位（can2.0b），当然，can2.0b需要向下兼容11位can报文。

对于每字节数据由哪些位组成，这里就不再赘述，因为这部分内容不在osi模型的第七层应用层内描述，开发人员也不必过多考虑这块内容。

由于canopen协议内对cob-id的各个地址段报文有详细规范，这里就花点时间讲一下，当然也没时间全部讨论，只选一些重要内容来说。

　　以前我们培训一直在说canopen协议好，速度快，广播报文，这些关键