SSI接口简介

自动化控制系统在不断地发展，要求有更高精度的绝对值编码器和相关的测量仪器。为了满足这样的需要，绝对值编码器分辨率就越来越高。然而，高精度要求增加位数和电缆芯数，从而增加安装成本且易出现错误；SSI接口具有安装成本少，线路简化的优点，它只通过二个信号（时钟和数据）的串行方式来传输而与编码器的精度无关。

SSI接口通过一个时钟同步的串行线路来传输绝对值编码器的位置数据，如右图所示具有

SSI

接

口

编

码

器

的

示

意

图

：

SSI编码器的工作原理与一个标准绝对值编码器的工作原理非常相似。主要部分是：一个发光源、一个由透明和不透明窗口构成的码盘、一个光电接收器、启动/触发电路、并行/串行转换器、一个单稳态电路、一个时钟信号的输入电路和数据信号输出设备。由编码器读数系统读取数据，并且把该数据持续地传送给并行/串行转换器（具有并行功能的“转换寄存器”装置）。当这个单稳态电流被一个时钟信号传送激活时，数据被存储和传输至具有时钟同步

信号的输出端。为了加强抗干扰能力和长距离传输，时钟和数据信号是差分方式传送（RS422）。

工作原理

无数据传输时，时钟和数据信号处于一个高逻辑电平状态，单稳（态）电路不工作。

1. 时钟信号的第一个下降沿，单稳（态）电路被激活，并行/串行转换器上的数据存储到

转换寄存器里。（存储数据）

2. 第一个时钟信号上升沿传送存储数据的最高（有效）位（MSB）Gn至数据信号输出线

上。

3. 时钟信号处于下降沿（信号处于稳定状态），控制器从数据信号输出线上获得所需的电

平值，单稳（态）电路再次激活。

4. 随着一个个脉冲上升沿的到来，Gnx1、Gnx2…….逐一输出，最后位G1传输完毕，数据线

跳至最低有效位（LSB）传输数据信号。而在下降沿数据信号传送给控制器。 5. 在时钟脉冲的末端，控制器获得最低（有效）位（LSB）的电平值，时钟脉冲停止，并

且单稳（态）不再激活。

6. 一旦单稳（态）时间（Tm）消失，数据信号转向一个逻辑高电平并且单稳（态）电路

不工作。 传输协议

传输数据帧的长度，是由编码器类型（单圈和多圈）来决定的，并不是由分辨率决定。

事实上，传输数据标准帧长度，单圈编码器是13位，而多圈编码器是25位。最高（有效）位

（

MSB

）

在

数

据

中

心

，

如

下表所示：

数据帧的传输格式，是由单圈位数和多圈编码器圈数决定的。

N=单圈位数 Tc=时钟周期 Ta=Tm-Tc/2 T=多圈位数 Tm=单稳态触发器时钟