JAJU533A April   2018  – November 2024

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 主な使用製品
      1. 2.2.1 C2000 リアルタイム MCU LaunchPad
      2. 2.2.2 SN65HVD78
      3. 2.2.3 TLV702
      4. 2.2.4 TPS22918-Q1
    3. 2.3 設計上の考慮事項
      1. 2.3.1 BiSS-C プロトコル
        1. 2.3.1.1 ライン遅延補償
        2. 2.3.1.2 エンコーダによる処理時間要求
        3. 2.3.1.3 制御通信
      2. 2.3.2 C2000 BiSS-C エンコーダ インターフェイスの概要
      3. 2.3.3 TIDM-1010 の基板実装
      4. 2.3.4 MCU のリソース要件
        1. 2.3.4.1 入力、出力信号、CLB タイル
      5. 2.3.5 CLB BiSS-C 実装の詳細
        1. 2.3.5.1 トランザクションの波形
        2. 2.3.5.2 FRAME_STATE の生成
        3. 2.3.5.3 CLB_SPI_CLOCK の生成
        4. 2.3.5.4 ENCODER_CLOCK (MA) 生成
      6. 2.3.6 PM BiSS-C インターフェイス ライブラリ
        1. 2.3.6.1 PM BiSS-C ライブラリ関数
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア
      1. 3.1.1 TIDM-1010 のジャンパ構成
    2. 3.2 ソフトウェア
      1. 3.2.1 C2000 ドライバ ライブラリ (DriverLib)
      2. 3.2.2 C2000 SysConfig
      3. 3.2.3 C2000 構成可能ロジック ブロック ツール
      4. 3.2.4 Code Composer Studio™ と C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK のインストール
      5. 3.2.5 リファレンス ソフトウェアの場所
    3. 3.3 テストと結果
      1. 3.3.1 ハードウェアの構成
      2. 3.3.2 プロジェクトのビルドおよびロード
      3. 3.3.3 実行するサンプル コード
      4. 3.3.4 エンコーダのテスト
      5. 3.3.5 ベンチマーク
      6. 3.3.6 トラブルシューティング
  10. 4デザイン ファイル
  11. 5ソフトウェア ファイル
  12. 6関連資料
    1.     商標
  13. 7用語
  14. 8著者について
  15. 9改訂履歴

BiSS-C プロトコル

BiSS-C インターフェイス仕様は、エンコーダや他のセンサと通信するためのシリアル インターフェイス プロトコルを記述しています。BiSS-C では、位置データと制御データを同一回線上で同時に送信することができます。このインターフェイスは、シリアル同期インターフェイス (SSI) プロトコルに似ており、データ送信がコントローラのクロック信号と同期しています。

表 2-1 SSI と BiSS-C の比較
SSI (シリアル同期インターフェイス) BiSS-C
2Mbits/s 10m ケーブルで最大 10Mbit/s
該当なし ケーブル長伝搬補償
差動ツイスト ペア ケーブル (RS-422/485) 差動ツイスト ペア ケーブル (RS-422/485)
単方向。エンコーダからコントローラへのデータ送信のみをサポート。 SSI のように単方向に使用されることが多い。双方向データ伝送もサポートしているため、ドライブによってエンコーダ構成を制御可能。
単純なパリティ チェックをサポート 巡回冗長検査 (CRC) による堅牢なエラー チェック
該当なし エンコーダが追加処理時間を要求可能
ポイント ツー ポイント トポロジ 通常、ポイント ツー ポイントだが、このプロトコルはデイジー チェーン接続エンコーダもサポート。このドキュメントで説明する C2000 設計では、ポイント ツー ポイントのトポロジを実装します。
注: このドキュメントでは、BiSS-C フレームおよび制御通信のいくつかの重要な概念について説明します。詳細な仕様については、BiSS ユーザー ソサエティおよびインターネット プラットフォーム を参照してください

通常、位置エンコーダは、モーターのフィードバック位置データを提供しますが、このエンコーダではモーターの閉ループ制御が可能です。このデザインでは、ポイント ツー ポイント通信用の BiSS-C インターフェイスを実装しています。ポイント ツー ポイント構成では、1 つのエンコーダのみがコントローラまたはドライブに接続されます。

BiSS-C プロトコルでは、コントローラがエンコーダにクロック (MA) を供給し、エンコーダはデータをコントローラ (SL) に送り返します。通信データは、シングル サイクル データ (SCD) と制御データ (CD) で構成されています。

  • SCD は、エンコーダからコントローラに送信される主要なデータであり、BiSS サイクルごとに更新されます。SCD には、絶対位置、エラー ビット、警告ビット、および CRC チェックが含まれます。絶対位置には、シングルターンのみ (1 回転)、またはシングルターンとマルチターンの両方 (回転数) のデータを含めることができます。
  • CD により、コントローラは、エンコーダレジスタの書き込みと読み取りを行うことができます。サイクルごとに、コントローラは、1 つの制御データ ビット (CDM) をエンコーダに送信し、エンコーダは、1 つの制御データ ビット (CDS) をコントローラに返します。
TIDM-1010 BiSS-C フレーム図 2-2 BiSS-C フレーム

図 2-2 に、BiSS フレームの例を示します。リセット状態では、MA ラインと SL ラインの両方がアクティブ High です。コントローラは、MA ライン経由でクロックを送信してフレームを開始します。MA クロックの 2 番目の立ち上がりエッジで、エンコーダは Low 信号で応答して BiSS フレームをアクノリッジ (ACK) します。次の MA クロック サイクルでは、エンコーダによってスタート ビットがアサートされます。スタートの次に、エンコーダは、前のフレームで送信された制御 CDM ビットへの応答となる制御データ (CDS) ビットを送信します。

CDS ビットの次に、エンコーダは、位置データを最上位ビット (MSB) から順に送信します。位置データの次に、エラービット (nE) および警告ビット (nW) が続きます。次に、エンコーダは巡回冗長検査 (CRC) ビットを MSB から順に送信します。CRC は、エンコーダによって反転されて SL ライン経由で送信されます。

すべてのビットを送信すると、エンコーダは BiSS タイムアウト状態になり、SL を Low 信号レベルに駆動します。その後、エンコーダで次の送信準備ができると、または BiSS タイムアウトが満了すると、SL が High になります。BiSS タイムアウト中の MA クロック ラインの反転状態は、制御通信のための CDM ビットになります。各 BiSS フレームで、コントローラから 1 つの制御データ ビットが送信され、エンコーダから 1 つのビットが返されます。

注: エンコーダには、SLI (入力) 信号と SLO (出力) 信号があります。ポイント ツー ポイント構成では、SLO 信号はコントローラの SL に直接接続されます。