BiSS C Protocol Description (中文) weenjoy mzzh163@163.com 1 Biss接口协议描述(C模式)引言:位置编码器是工业自动控制中重要的反馈环节执行元件。位置编码器按工作方式分为绝对式和增量式两种。绝对位置式编码器的数据输出一般采用串行通信的方式。在绝对式位置编码器中,常用的协议有Biss,SSI,EnDat,Hiperface,起止式异步协议。其中由于Biss协议的双向、同步及开放性而受到广泛的关注。 BiSS(Bidirectional Synchronous Serial)协议是一种由德国IC‐Haus公司提出的新型可自由使用的开放式同步串行通信协议,使用该协议通信波特率可以达到10Mbps,达到RS422接口总线的波特率上限,是其它一些同类常用串行通信协议(如SSI,EnDat,Hiperface,起止式异步协议)的5倍以上。Biss协议还具有改善位置反馈、改善速度控制、所有分辨率都是全数字位置信息、减少半导体元件、降低安装成本、极高的系统可靠性、参数双向传输、协议开放等优点。 目前,Biss协议中Biss‐B运用最为广泛,其中海德汉技术最为成熟,由于海德汉拥有自己的法律团队,在对Biss‐B协议使用过程中,将一部分内容申请专利,破坏了Biss协议的开放性。欧洲法庭对海德汉Biss专利性的定局是其他编码器厂商最多可以开放性使用Biss‐B至2013年6月份。鉴于此事件,众多编码器厂商提出了Biss‐C协议。 Biss接口协议描述(C模式) 模块图示 特征 传感器/驱动器接口 实时数据传输能力 快速、连续、安全 双向传输 点对点或多从的网络模式 结构简单、成本低廉 开放协议 可以直接用Ip模块 应用 驱动器 传感器 驱动器 BiSS 简要写入在点线直的,Biss‐始终控器运行配置录在C Protocol Desc要描述 下面描述的入数据,同时点对点配置中直接在从动器并且只需要在总线配置‐IN和Biss‐O终脉冲。通过器和所有的从连接到Biss行,可以通过置,还包含它在储存器里。cription (中文) 的是为了使传时可以进入从中,一个或多器线路返回。要两个单向的置中,所有设UT,可以对不过连接一个从从动器连接到‐C接口的从过几个逻辑通道它的认证(制 传感器数据输从动器寄存器多个传感器只在点对点配的线。 设备都连接在不同的信号进从动器的输入到一个链上(M动器的数量是道同时传输数造商,设备 weenjoy 2 出具有等时、的串行接口协对应一个设置中,Biss协在一条链中,进行分配。MA(SLI)到前一个MO→SLIN,SLO是没有限制的数据。每个从ID),并且如 、快速、安全协议。 备在主控器上协议接口与S每一个从动A线对主控器个从动器的输N→SLON‐1,SLO的。这些从动从动器都有一如果有必要身 mz全性,可以使上运行。不考SSI协议接口动器都有两个器并同时对所输出(SLO),SO1→SL) 动器可以作为一个储存器,身份简介和电zzh163@163.co使驱动器具有考虑MO线口在硬件上是个连接器,也所有的从动器LI和SLO线为驱动器和传除了记录着电子数据单也om 实时线,SL兼容就是器提供将主感器它的可记BiSS C Protocol Description (中文) weenjoy mzzh163@163.com 3 z单循环数据(SCD)是新产生的原始数据,在每个循环内完整传输。传感数据(从从动器传输到主控器)和驱动数据(传输方向与传感数据相反)是有区别的。我们可以用它们来传输变化很快的值,比如位置,加速度或者驱动的位置控制。 z控制数据(CD)每个循环(在固定的初始序列和结束始终)传输一个字节,然而对于所有的从动器每个方向只传输一个字节。控制数据允许从动寄存器的读和写,可以对选定的或所有的从动器传送命令。 每个独立的数据通道参数,包括字节位数和循环冗余效验码格式,由从动器制定并存储在从动器的电子数据单中。这是一个通过从动器ID指定并存储在控制器(以XML方式)的文件或直接存储在从动器的存储器里。作为另一种选择,传送数据可以通过特定的应用简介获得,而此简介也是通过存储在从动器中的ID指定。控制器通过根据从动器参数获取寄存器权限并对主控器进行编程,而读取从动器的ID简介或者其身份和电子数据单。 除了使用允许任意数量的从动器连接的全Biss主控器,惯用Biss主控器可以在有限的数据通道参数下运行,因此只可以和一个或少量的从动器一起运行。这个选择使用不用RAM及在FPGA上用很少的资源实现Biss主控器成为可能。 首要从动器这个术语指的是数据先到达主控器的从动器。它的输出SLO直接连接返回线SL。末从动器的输入SLI连接主控器的Mo线或者连接到点对点配置的0点。 运行描述 Biss C模式总线协议允许同时传输所有的从动器到主控器的传感数据(SD),主控器到从动器的驱动数据及控制数据至个体或几个从动器。 Biss帧 Biss帧的等时传输常被用为循环检测系统。每个循环以Biss帧的传输开始,随后接口闲置为下一个循环的开始做准备,此时MA=MO=SLOX=”1”。循环持续的时间至少为一个Biss帧持续的时间,最多可以使你期望的时间。 Biss帧(传输帧)由主控器时钟开始,计时,结束。MA的第一个上升沿用来同步所有的从动器,这使等时扫描传感数据和驱动数据成为可能。MA的第二个上升沿,所有的从动器的SLO线变为”0”,同时引起它们的”ACK”信号,ACK信号会一直处于激励状态(SLO=0)直到起始位到达每个从动器的输入SLI,随后起始位和来自晚一个始终脉冲的从动器的MA始终保持同步,同时CDS为也通过从动器传输或通过控制帧规则设定。 在Biss帧的起始位和终止位中间,从第二个上升沿开始,数据范围如下,由从动器至主控器的传感数据和由主控器到从动器的驱动数据。 BiSS 间,输出的输号发电平SLI已止信控制位后帧的读和每个储存需要C Protocol DescBiss帧以BiMA线状态的出MO设为空输出SLO。这发给主控器。平。 在点对点设已经为0来检信号。在这种在每个Biss制数据位通过后的第一位字的控制数据位和写,以及对个过程处理时如果一个从存权限,它可要的MA时钟如果一个设cription (中文) ss超时为结的反转也是空闲状态”1”。这确保了当所有当Biss超时设置中(见Fig检测点对点配种情况下,唯s帧,为了指过一个Biss超字节的控制数位由主动器和对选定或所有时间 从动器在输出以通过延迟起钟脉冲。 设备在点对点 束。在此时,CDM(主控器一旦从动器有连接的从动时,所有的从gure 1),起始配置。同样的唯一设备的输指挥或寄存器超时逆信号的数据从动位(C和从动器结合有从动器发送其传感数据起始位对此进点配置中包含 weenjoy 4 ,主控器不会器控制数据)器检测到超时动器检测到超从动器都回到始位是由末从的方式。从动出(SLO)直器通信,一位MA线被送至CDS)。主控器,形成一个控指令。 前需要更多的进行请求。主多个从动器, 会再发出时钟)位。在数据时,它们就会超时时,在S到空闲状态,从动引起的。动器在没有等直接连接到主位控制数据位至所有的从动器传送的CD控制帧。这个的处理时间,主控器检测延,随后除了最 mz钟脉冲到MA据传输的结尾会把在SLI收到SL线上的Bi所有线在这它通过在一等待到信号时主控器的输入位向一个方向动器。寻找的DS一直为0,个控制帧允许,例如:对于延迟的起始位最后一个从动zzh163@163.coA。在Biss超尾,主控器把到的”1”传给iss超时只作这个过程中变一个帧开始时时发出Biss超入SL。 向传输。主控的从动相应着几个连续的许对从动寄存于A/D转换位并另外地生动其他的都必om 时期把它的给它们为信变为高时,其时终控器的在首的Biss存器的换或者成所须短BiSS 暂的间的每个间,大需脉冲线路SLI‐S脉冲并且输出位的因此C Protocol Desc的储存在SLI接的从动器决定个参数处理时在总线配置将主控器调需求处理时间冲,聚集并在路延迟补偿 在高速率数SLO链。作为冲MA至第一且可以通过相出至MO的数的下降沿的延线路延迟补此也要把时效cription (中文) 接受到的前面定了整个处理时间 置中,主控器至所有从动器间一定要设置在主控器中配数据传输中,为结果,MA一个从动器的相应的从动信数据会被延迟延迟,在理想补偿使高达10效、温度相关 面数据,随后理时间,将它将起始位的输器中的最大延置。明确的时间配置。 MA线必须和SLI被分至的输出(信号信号扫描转换迟。为了明确线想状态下,它0Mbit/s的速关偏离因素考 weenjoy 5 后将本身数据作为最后一个输出延迟至延迟时间。如间被控制器转须要有同样的至同样的额外号SL)的链的进行补偿。另线延迟时间,是0。 速度传输成为虑进去。 据加在后面传个从动器是可MO。为了实如果从动器所转变为带有当的拓扑线,并外独立时间延的总的信号延另外,如果线需要使用由为可能。它在 mz传输至SLO。可行的。 实现这个目的所需的处理时当前设置总线并给其提供同延迟,仍然保延迟可以通过线的延迟时间由两个上升沿在每个Biss帧zzh163@163.co最长时间处的,在总线确时间是可变的线时钟脉冲的样的线驱动保持同步。从过主控器测出间超过一个阶沿至从动相应帧中都执行一om 理时 定期的,最时钟 作为从时钟来,阶段,应ACK次,BiSS 总线Biss第一或者有寄数据数据找到立数每个不开的,超时个循接收C模一个确地C Protocol Desc线重置 在启动或者超时已经终一个MA脉冲者在没有考虑寄存器的访问据区 数据区被用据区备份至逻到。一个从动为了能够正数据通道参数个数据所包含在CDS位之开的。数据为因此和信号如果所有的时的信号。在循环结束的终收到的从驱动模式,主控器当驱动数据个上升沿时获地包含在从动cription (中文) 者出现错误后止和所有的从冲前没有被定虑SL前提下开问。 用来传输从从逻辑数据通道动器可以为传正确的配置数数,进行编程含的检测位被之后,第一个的长度是所有号方向SLI→S的SLO线在Bi在每个数据包终止位。如果一动到主控器伴传输”0”至M据在移位寄存获得。主控器动器的移位寄 后,主控器必从动器为数据义,这会引致开始第一个循从动器到主控道。每个独立的传感和/或驱动数据位,主控器。有效的数据被用来发觉传个从动器数据有数据通道长LO的次序相ss超时的开始包(从动器的一个错误出现伴有Biss帧的MO输出。 存器中的Biss控制传感数据寄存器中。对于 weenjoy 6 须维持要早于据传输做好了致SL线维持循环。需要更器的传感数据的数据通道的动数据不配置器需在它们的据智能在主控输错误和位补据直接抵达主长度的总和。相反。 始处于”0”,从数据通道)现,Biss帧可单循环驱动数超时过后被据的输出,以于等时操作模 于数据传输了准备。在点持0。主控器必更长配置阶段据和从主控器的位置和长度置,配置一个的次序和连接控器数据通道补偿。 主控器。随后从动器的计从动器就可以之前,主控器以在任何时候数据被送回。被从动器接收以便在最后M模式,在紧随 mz40µs的一个点对点配置中必须或者产生段的从动器在器到传感器的度在每个从动个或多个数据接着的从动器道正确配置的后的数据是和计数是按照数以在Biss帧中器发送一个引候有一个40。对于传感数时,传感数据MA时钟时,随着的循环输zzh163@163.co