在本博客系列的部分，MarTIn Staebler概述了各種電機位置編碼器及其接口。在第二部分，作者將解釋雙向/串行/同步位置編碼器的接口。

BiSS是來自iC-Haus的開源協(xié)議。它為執(zhí)行器和傳感器(如旋轉(zhuǎn)編碼器或位置編碼器)定義了一個數(shù)字雙向串行接口。(有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參見。BiSS允許單向或雙向模式下的串行同步數(shù)據(jù)通信(稱為BiSS-C連續(xù)模式)。BiSS接口與串行同步接口(SSI)硬件兼容。

BiSS協(xié)議定義了訪問數(shù)據(jù)部分的每個用戶/從站，即：傳感器數(shù)據(jù)部分、執(zhí)行器數(shù)據(jù)部分、寄存器數(shù)據(jù)部分和(如果指定)多周期數(shù)據(jù)部分。根據(jù)訪問和傳輸性能，每個數(shù)據(jù)部分可以有不同的設(shè)置——，這取決于傳感器的應(yīng)用。為了連接到用戶/從站，應(yīng)該預(yù)先確定“BiSS主站”協(xié)議，該協(xié)議可以向位置編碼器發(fā)送數(shù)據(jù)和從位置編碼器接收數(shù)據(jù)。BiSS主站是軟件，在Sitara處理器或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)上實現(xiàn)。

BiSS接口有兩個物理層(phy)選項，一個基于TIA/EIA-422標(biāo)準(zhǔn)，另一個基于LVDS TIA/EIA-644標(biāo)準(zhǔn)。典型接口基于TIA/EIA-422標(biāo)準(zhǔn)。

BiSS有兩種不同的結(jié)構(gòu)選擇：點對點結(jié)構(gòu)和總線結(jié)構(gòu)。在本文中，作者將重點介紹點對點結(jié)構(gòu)。有關(guān)總線結(jié)構(gòu)硬件的更多信息，請參考5V BiSS位置編碼器接口TI設(shè)計參考設(shè)計的設(shè)計指南。

現(xiàn)在的編碼器一般采用點對點結(jié)構(gòu)。當(dāng)用RS422或RS485物理層連接BiSS數(shù)字編碼器到伺服驅(qū)動器時，我建議用雙絞線為芯的屏蔽電纜。編碼器電纜通常有六到八個核心，可以用作信號線和電源線，如圖1所示。100米或以上的電纜長度并不少見。

圖1: Biss-C點對點結(jié)構(gòu)

圖1顯示了位置或旋轉(zhuǎn)編碼器的典型BIs配置。在點對點配置中，只有一個設(shè)備(帶有一個或多個傳感器)連接到主站。

毫安時鐘頻率是可變的。推薦的毫安時鐘頻率取決于電纜長度，大致如圖1所示。該圖使用應(yīng)用手冊《BiSS接口AN15：BiSS C主站運行詳情》中的表1生成。

圖2:推薦的內(nèi)部總線毫安時鐘頻率和電纜長度

在設(shè)計BiSS接口推薦頻率時，10MHz的MA時鐘頻率會轉(zhuǎn)換成可以支持20m波特率的RS422/485收發(fā)器。這些是低要求。使用5V BiSS位置編碼器接口TI設(shè)計參考設(shè)計的測試表明，更快的收發(fā)器將允許您增加電纜長度，同時仍然使用協(xié)議的高頻率，因為收發(fā)器對電纜失真引起的噪聲不敏感。

BiSS編碼器的電源通常需要支持表1所示的參數(shù)，但您應(yīng)該借助編碼器供應(yīng)商的產(chǎn)品規(guī)格來確認(rèn)這些數(shù)據(jù)。

表1:編碼器電源的一般規(guī)格

對于電源，您需要考慮編碼器可以支持的電壓范圍和電纜的壓降。一種選擇是使用可編程電源，它可以根據(jù)電纜長度改變電壓。檢查具有可編程輸出電壓和位置編碼器接口保護功能的電源設(shè)計參考設(shè)計。

在本系列的下一篇文章(討論編碼器接口)中，作者和他的同事將提供如何實現(xiàn)符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的Endat2.2位置編碼器的工業(yè)接口的詳細(xì)信息。

其他資源

進一步了解適合硬件接口的5V BiSS位置編碼器接口的參考設(shè)計。

有關(guān)Sitara設(shè)備的BiSS主站軟件示例，請查看集成BiSS C主站接口的ARM微處理器(MPU)的ti設(shè)計參考設(shè)計。