旋转编码器中的SPI信号与SSI信号的区别

旋转编码器中的SPI信号与SSI信号的区别

近年来，国内工业旋转编码器市场经常看到“SSI编码器”但是有两种不同的“SSI”信号定义，使用户经常犯错误，走弯路，事实上，一种是工业编码器SSI另一种是芯片级的信号接口SPI信号的混淆。艾迪科编码器厂家针对这一点。SPI信号与SSI试图澄清不同信号的比较，避免误导编码器用户，然后走弯路。

1．1.SPI信号

SPI接口的全称是“SerialPeripheralInterface”意思是串行外围接口，就是串行外围接口，Motorola首先在其MC68HCXX定义在系列处理器上。SPI接口主要用于EEPROM.FLASH.实时时钟.AD还有数字信号处理器和数字信号解码器之间的转换器SPI接口是在CPU与外围低速器件同步串行数据传输，三线或四线物理结构，信号电压地面，在主设备位移脉冲下，数据位置传输，高、低，全双工通信，数据传输速度一般比I2C总线要快，速度能达到多少？Mbps，SPI信号传输线少，电路简单，可多链选通，节省接口资源。

在工业旋转编码器中SPI信号与SSI信号有什么区别？

虽然SPI具有上述优点，但一般只使用电路板上的信号传输，但在真正的产品信号传输中很少使用，主要原因是其抗干扰能力差。SPI采用单端非平衡传输方式，即传输数据位的电压电平以公共场所为参考。在这种传输方式下，已进入信号的干扰无法消除和减弱。信号在传输过程中总是受到干扰，距离越长，干扰越严重，导致信号传输错误。在这种情况下，信号传输变得毫无意义。此外，由于单端非平衡传输模式以公共场所为参考点，地线作为信号回流线，因此也存在信号电流。当传输线两端系统之间存在交流电位差时，电位差会直接进入信号，形成噪声干扰。因此，为了解决抗干扰问题，通常采用平衡传输（balancedtransmission）这里采用的方法比较常见RS-422。另外，SPI信号硬件接口为单端不平衡器件，信号地面和电源0V共地，在外界较大感应冲击电压的影响下，更容易引入反向感应电压的冲击，更容易损坏硬件。作为工业编码器，必须通过各种工业编码器EMC(电磁兼容性)试验可以作为正式产品，但是SPI信号无法通过EMC，其抗干扰性差，设备易损坏，不适合工业级应用，因此不能使用SPI作为工业器信号接口输出。

2。RS-422简介

RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，RS-422标准是RS-232的改进类型。它使用两根线之间的电压差来代表逻辑电平，通常被称为双绞线。它是一种平衡传输，任何噪声或干扰都会同时影响两根双绞线中的每一根，但它们之间的差异很小，这种现象被称为共模抑制。RS-422能在更远的距离内以更快的速度传输数据，其抗干扰能力远强于RS-232.SPI等待非平衡传输方式。RS485信号是在RS基于422的改进，差分电压范围更大，差分特性更明显，其最大传输距离约1200m，最大传输速度可达100Mb/s。但由于线路过长造成的损耗，其传输速率会随着距离的增加而下降。RS422与RS485信号是国际电工协会确认的工业标准的串行信号。

3．SSI信号

工业旋转编码器标准同步串行信号SynchronousSerialInterface，由两组RS422差分信号由接收信号端控制器发送开始中断时钟脉冲，触发编码器设备返回另一组数据信号，每个时钟周期对应一位数据，在接收端控制器中“同步”读取。

在工业旋转编码器中SPI信号与SSI信号有什么区别？

一般认可的通信规则：设备在时钟的第一个下降沿准备数据，并在随后的时钟上升沿开始发送数据，MSB(最高有效位)开始，连续发送到数据LSB(最低有效位)后保持0(低)电平等待时钟的稳态。如果时钟没有给出稳态电平，设备将重新发送数据。

串行输出分为同步和异步界面，同步是发送指令和数据同步，即指令（时钟）走一对电缆，数据走一对电缆SSI只是同步串行界面的缩写，用于工业旋转编码器的界面，国际上没有统一的标准，德国海德汉.STEGMANN（现合并为SICK）绝对值编码器制造商使用RS422的5V差分.中断时钟同步SSI标准作为绝对值编码器SSI输出的主流，有些厂家和它差不多，但还是有细微的差别。国内厂商往往对此了解不够，认为自己认为，SSI都是一样的，买了连接才发现不对，或者在家连接好，到现场连接不稳定，或者工作一段时间后不稳定(因为不了解细微的差别，或者因为现场因素.或者一段时间后，设备的小变化会发生变化)。出于商业目的，国外厂商往往要求配置推荐的后续设备，但对于自行选择或开发的后续设备，除非有大量，否则一般不确定。在中国，如开发SSI或者信号传感器SSI各种接收设备，应对SSI充分了解细微差别，如果不了解，往往在家里连得很好，到现场往往不稳定，这是在SSI信号细节处理不当。上海精浦提供的绝对值多圈SSI编码器GMX425和GMS412是指德国海德汉.德国SICK编码器的标准与其完全兼容互换，连接到西门子等西门子PLC欧洲设备如科比变频器SSI接口。(上海精浦也可以提供RS485信号接口的绝对值编码器。）

同步串行信号的发展:SSI信号是最简单的串行信号。同时，其信号的可靠性较低，需要在发送接收中进行相应的可靠性处理。随着运动控制速度或数据可靠性的要求越来越高，“同步串行”在更高速或干扰的情况下，信号真的不再是“同步”为此，同步串行信号增加了很多新的内容，比如海德汉的EnDat，STEGMANN的hiperface，以及欧洲一线编码器联盟Biss，这些信号的特点是传输速度快，为了避免传输速度快，增加了循环验证码的概率CRC，读取编码器内部的工作寿命.工作温度.光学读头可靠性等信息，这类编码器目前连接其专用接口，成本较高，主要用于高速运动控制。

RS422信号是国际电工协会标准的工业级信号，SSI由2组RS422信号构成物理结构，也符合工业级标准，因此可作为工业级编码器信号物理接口标准。

4．芯片级SPI与工业级编码器SSI的混淆

几年前，国外芯片芯片制造商在中国推广其编码器专用芯片时，国内推广人员会出错SPI编码器的信号和标准SSI信号混淆（由时钟同步信号引起的误解），并提供时序图“SSI”这样，国内用户就可以解释芯片级SPI与工业级编码器SSI事实上，芯片制造商已经纠正了不同性的模糊认知SPI但是国内市场还是有解释的，但是SPI继续混淆为编码器SSI信号推广编码器，编码器用户在购买时购买“SSI”编码器时，一定要知道它是否是工业编码器“SSI”，或芯片级SPI要避免走弯路。