SSI Encoders

Interface serial síncrona

Synchronous Serial Interface (SSI) é um padrão de interface serial amplamente utilizado para aplicações industriais entre um mestre (por exemplo, controlador) e um escravo (por exemplo, sensor).

O relógio é acionado pelo mestre (controlador) a linha de dados é acionada pelo escravo (sensor). Quando não está operacional, o relógio, bem como a linha de dados, é alto. O valor da posição é transmitido de forma síncrona para o sinal de relógio do sistema de controle, começando com o bit mais significativo (MSB). Assim que o sinal de relógio de uma sequência de relógio muda pela primeira vez de alto para baixo (Figura 1 A), os dados do sensor são congelados (travados) para evitar que eles mudem dentro da transmissão. Com a seguinte transição de borda ascendente (Figura 1 B) do sinal de clock, a transmissão começa com o bit mais significativo (MSB). Com cada transição de borda ascendente seguinte do sinal de relógio, o próximo bit é definido na saída da linha de dados. Depois que o bit menos significativo (LSB) foi deslocado, a última transição de borda ascendente do sinal de relógio (Figura 1 C) muda a linha de dados para baixa (extremidade de transmissão).

Tempo de pausa
Após a última borda de queda do relógio, a linha de dados permanece baixa por um período de tempo, chamado tempo limite de transferência (em publicações mais antigas também referido como tempo monoflop). É o tempo mínimo exigido pelo escravo para perceber que a transmissão de dados está completa. Após tm, a linha de dados é definida como ociosa (Figura 1 D) e o escravo começa a atualizar seus dados. Se um sinal de relógio (solicitação de saída de dados) for recebido dentro desse tempo, os mesmos dados serão transmitidos novamente (ver transmissão múltipla). O tempo mínimo de pausa é de 20 nós, o tempo máximo de pausa não é limitado.
Figura 1: Transmissão SSI

Interrompendo transmissões
A transmissão pode ser interrompida a qualquer momento, parando para enviar sinais de relógio para o codificador. Depois que o tempo de pausa for passado, o valor dos dados será atualizado e o codificador estará pronto para enviar os dados. Não há mais comando stop necessário, nem é possível corromper a interface enviando comandos errados, etc.

Representação de dados binários de transmissão SSI

A representação de dados não é padronizada através do fabricante do codificador. A representação de dados mais comum para código binário são os dados alinhados à esquerda. Isso significa que os dados começam com o MSB, que é o bit mais alto para um codificador de várias voltas (Figura 2 superior) ou o bit mais alto para um codificador de turno único (Figura 2 inferior).

Figura 2: Código binário de representação de dados de transmissão SSI
Mxx – Representa dados de revolução para o codificador multiturno de 25 bits
sxx – Representa dados angulares para codificador singleturn de 13 bits

Representação de dados de código cinza

Os dados do codificador às vezes são representados em código cinza. Neste código uma representação chamada "Tannenbaum - formato" ainda é bastante comum. Nesta representação, os primeiros 12 bits representam os dados de turno múltiplo (revoluções), os segundos 13 bits representam os dados de turno único. Os dados estão centralizados no ciclo de 13 Clk, por favor encontre um exemplo em (Figura 3).

Figura 3: Código cinza de representação de dados de transmissão SSI

Multitransmissão / Ringshift
Para garantir a integridade dos dados, pode-se transmitir os dados idênticos várias vezes e comparar os valores recebidos. Este procedimento é muitas vezes também referido como transmissão múltipla ou ringshift. A sequência para conseguir a Multitransmissão é continuar a enviar sinais de relógio depois de receber a palavra de dados completa (Figura 4 A). Após um único byte "0", os dados começam com o MSB novamente. As múltiplas transmissões é terminado da mesma forma que a transmissão única apenas parando para enviar sinais de relógio. Esteja ciente: nem todos os modelos de codificador suportam vários recursos de transmissão.
Figura 4: Transmissão múltipla SSI

Física e Cablagem
A transmissão física é realizada de acordo com o padrão EIA-422 (RS-422) que garante a disponibilidade de componentes e garantir uma transmissão confiável mesmo em ambientes industriais. Os benefícios são:

• 

  Longas distâncias de transmissão até 1200m (4000 pés)

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  A transmissão diferencial aumenta a imunidade ao ruído

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  Ampla gama de modos comuns permite diferenças no potencial do solo entre mestre e escravo
  
  Recomenda-se a utilização de cabos de par trançado que estejam em conformidade com a norma RS422. A taxa de transmissão máxima depende do comprimento do cabo, como um guia seguintes valores podem ser usados:

Dicas e Sugestões

Como conectar codificadores com resolução singleturn de mais de 13 bits?
O controlador é muitas vezes limitado a 13 bits de resolução singleturn. Se alguém gostaria de conectar codificadores com maior resolução Singleturn (ou seja, 16 Bit), pode-se tentar usar o controlador no modo multiturno de 25 bits e usar a funcionalidade de dimensionamento do controlador.