嵌入式 并行输出与串行输出

十三 绝对型编码器的串行和并行输出的详细一点的信息?

 

　　并行输出：

　　绝对型编码器输出的是多位数码(格雷码或纯二进制码)，并行输出就是在接口上有多点高低电平输出，以代表数码的1或0，对于位数不高的绝对编码器，一般就直接以此形式输出数码，可直接进入PLC或上位机的I/O接口，输出即时，连接简单。但是并行输出有如下问题：

　　1 必须是格雷码，因为如是纯二进制码，在数据刷新时可能有多位变化，读数会在短时间里造成错码。

　　2 所有接口必须确保连接好，因为如有个别连接不良点，该点电位始终是0，造成错码而无法判断。

　　3 传输距离不能远，一般在一两米，对于复杂环境，最好有隔离。

　　4对于位数较多，要许多芯电缆，并要确保连接优良，由此带来工程难度，同样，对于编码器，要同时有许多节点输出，增加编码器的故障损坏率。

　　并行：时间上，数据同时发出;空间上，每个位数的数据各占用一根线缆。

　　增量型编码器输出的通常是并行输出。

　　串行输出：

　　串行输出就是通过约定，在时间上有先后的数据输出，这种约定称为通讯规约，其连接的物理形式有RS232、RS422(TTL)、RS485等。

　　串行输出连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就大大提高了，一般高位数的绝对编码器都是用串行输出的。

　　由于绝对型编码器的部分知名厂家在德国，所以串行输出大部分是与德国的西门子配套的，如SSI同步串行输出，总线型是PROFIBUS-DP的输出等。

　　串行输出编码器连接德国西门子的设备是比较容易的，但是连接非德国系的设备，接口就是问题了，我公司提供各种接口输出的仪表，可以解决这样的问题。

　　串行：时间上，数据按照约定，有先后;空间上，所有位数的数据都在一组线缆上(先后)发出。

　　十四 串行编码器应该都是绝对式的?

　　串行是指按时间约定，串行输出数字编码信号，基本是绝对的，但也有一些增量编码器，通过内置电池记忆原点，其也可以通过串行输出位置值，如电池线不联，还是增量编码器，此也称为伪绝对值编码器，在一些日本伺服系统中较多见。其本质其实还是增量编码器。

　　十五 为什么叫“绝对型编码器”?

　　“绝对型编码器”相对于“增量型编码器”而言。

　　“绝对型编码器”使用某种方式表示并记忆物体的绝对位置，角度和圈数。即一旦位置，角度和圈数固定，什么时候编码器的示值都唯一固定，包括停电后投电。“增量型编码器”做不到这一点。一般“增量型编码器”输出两个A、B脉冲信号，和一个Z(L)零位信号，A、B脉冲互差90度相位角。通过脉冲计数可以知道位置，角度和圈数增量，通过A,B脉冲信号超前或滞后可以知道方向，停电后，必须从约定的基准重新开始计数。“增量型编码器”表示位置，角度和圈数需要做后处理，重新投电要做“复零”操作，所以，“增量型编码器”比“绝对型编码器”在价格上便宜许多。

　　十六 光电编码器、光学电子尺和静磁栅绝对编码器的优缺点?

　　光电编码器：

　　1 优点

　　体积小，精密，本身分辨度可以很高，无接触无磨损;同一品种既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移;多圈光电绝对编码器可以检测相当长量程的直线位移(如25位多圈)。寿命长，安装随意，接口形式丰富，价格合理。成熟技术，多年前已在国内外得到广泛应用。

　　2 缺点

　　精密但对户外及恶劣环境下使用提出较高的保护要求;量测直线位移需依赖机械装置转换，需消除机械间隙带来的误差;检测轨道运行物体难以克服滑差。

　　光学电子尺：

　　1 优点

　　精密，本身分辨度较高(可达到0.005mm);体积适中，直接测量直线位移;无接触无磨损，测量间隙宽泛;价格适中，接口形式丰富，已在国内外金属切削机械行业得到较多应用(如线切割、电火花等)。

　　2 缺点

　　测量直线和角度要使用不同品种;量程受限制(量程超过4m，生产制造困难价格昂贵)，不适于在大量程恶劣环境处实施位移检测。

　　静磁栅绝对编码器：

　　1 优点

　　体积适中，直接测量直线位移，绝对数字编码，理论量程没有限制;无接触无磨损，抗恶劣环境，可水下1000米使用;接口形式丰富，量测方式多样;价格尚能接受。

　　2 缺点

　　分辨度1mm不高;测量直线和角度要使用不同品种;不适于在精小处实施位移检测(大于260毫米)。