解码工业自动化：匠芯创M6800系列MCU编码器接口协议全解析

时间： 2024-09-15 来源：匠芯创科技公众号

技术问答

在工业自动化的浪潮中，编码器以其精确的位置和速度反馈是实现精密控制的基础。随着技术的发展，编码器与控制系统之间的通信协议变得尤为关键。本文将聚焦于多摩川、BISS和Endat等主流协议，以ArtInChip M6800系列MCU芯片为例，分析它们如何满足不同工业场景的需求，以及如何推动自动化技术的进步。

01、多摩川协议

多摩川协议是基于485硬件接口的标准NRZ协议，其通讯波特率常见2.5MHz和5MHz，时钟线与数据线耦合。一般具有17bit或23bit的单圈绝对分辨率，拥有读写内置EEPROM的功能。广泛应用于需要高精度位置控制和速度测量的领域。

02、BISS协议

BISS通信协议是一种全双工同步串行总线通信协议，波特率可达到10Mbit/s，实现高精度的响应速度需求。BISS通信协议在硬件上兼容SSI协议，相较于SSI协议，BISS协议增加了一位警告位和一位错误位并采用CRC生成多项式进行数据校验，提高了数据传输的可靠性。

03、Endat协议

Endat是数字式，全双工同步串行的数据传输协议。Endat协议支持更高的传输速率（16M）Endat协议不仅能够传输位置数据还可以传输编码器参数，报警和诊断信息等多种信息，同时位置数据和附加信息可以同时传输。Endat协议具有良好的抗干扰能力广泛应用于机床，测量设备等领域。

04、M6800系列编码器接口协议

匠芯创M6800系列提供TA_IF、BISS_IF、EnDat_IF接口，最多可支持两个编码器接口，兼容市面上普遍使用的接口协议包括多摩川编码器接口协议、尼康编码器接口协议，SSI协议、BISS-C协议以及EnDat2.1/2.2协议。编码器接口的管脚复用于ENC_IO_MUX模块。

编码器接口模块：

1. 支持任意时钟速率，适配不同应用场景和不同型号编码器。

2. 提供计时功能，当数据传输过程出现异常状态，产生超时中断通知处理，避免系统一直处于获取数据阶段。
3. 最高支持24-bit位置数据读取。

4. 支持位置数据自动获取。

M6800通过RS485收发器与编码器实现通信。

以多摩川协议为例，下面介绍一下如何配置接口模块——

1、使能模块时钟，通过SYS_CFG模块寄存器，选择TA的管脚，使能IO。

cmu_mod_set_freq(CMU_MOD_TA_IF,240*1000*1000);

cmu_mod_enable(CMU_MOD_TA_IF);

gpio_enable(GPIO_GRP_D,8,2,GPIO_FUN_5);

cmu_mod_enable(CMU_MOD_SYSCFG)；

writel(0x20002,0x180001f4);

2、配置波特率，选择协议类型，以及时序参数，需要注意的是时序参数配置不合理会导致接收数据异常。

ta_baudrate_set(0,_2p5MHz);

ta_format_set(0,T-format);

ta_t2_set(0,1);

ta_t3_set(0,1);

ta_t4_set(0,3);

ta_t5_set(0,100);

ta_t6_set(0,1000);

ta_t9_set(0,5);

3、配置控制器发送的内容以及接收数据的长度

ta_ctl(0,0,2,t_field_1);

ta_command_execute(0);

等待数据接收完成，就可以在对应寄存器读取到位置信息并查看数据接收情况。

M6800提供编码器接口，让使用更简单。只需要配置好接口模块就能实现位置数据获取，指示接收状态，同时提供模块内部互联，将获取到的位置数据送到HCL中用于计算，送到QOUT中用于分频计算，提高数据交互效率，实时性更好。

ArtInChip M6800系列芯片，凭借其对多种编码器接口协议的广泛兼容性，为运动控制系统提供稳定可靠的位置信息，满足工业自动化和精密控制领域的高标准要求。

M6800系列芯片将持续保持其高兼容、高性能的工业级品质，全球客户提供更加智能化、高效化的解决方案。

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唯创知音（waytronic）语音IC/模块选型指南

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型号- WTV380QFN32,WT2801,WT588,WT588SXX-16S,WT588F02B-16S,WTK6900H-CQFN,WT8509,WT1312,WT2800,WT5880D系列,WT588FXXB-8S系列,WT0034A,WTR,WT2000T-QFN32N,WTV-VSB,WTV,WT8871,WT588FXXA-8S,WTU,WT2000T系列,WT25Q128X-8S,WT2605X,WTN6040F-8S,WT2605系列,WT2003HXX-16S,WT2003HXX-32NQFN,WT系列,WTR096,WT2605X B02,WT2605X B03,WTK6900H-C系列,WT2003HXX-32N,WT2605X B04,WT588F02KD-24SS,WT2605X B05,WT2000T-52N,WTR096A-16S,WT-FLASH系列,WT2003,WT2605C,TV600,WT8623,WT2003系列,WT2605-24SS,WT2003H系列,WT2000T-QFN52,WTK6900H-M01,WT-FLASH,WTK6900F-C,WTVXXX-SOP8,WT2801系列,WT588FXXA-8S系列,WT2800系列,WT200,WT2003HX-32N,WT588E系列,WT2003HXX-24SS,WTK6900系列,WT2605X-24SS,WTK6900F-C-24SS,WT2605C-32N,WTR系列,WTK6900G系列,WTV系列,WT25QXX系列,WT2003HX-16S,WTR096系列,WT25QXX,WT588F02BP-14S,WT588F,WT2003HM16,WTVXXXB-QFN32,WT588E,WT25Q16X-8S,WTK6900G-M,WTK6900H-B系列,WT2605C-24SS,WTN6,WT2605X-32NQFN,WTVXXX-P,WTU201F2,WT588S,WTK6900F,WT588FXX-8S,WTK6900G,WTK6900H,WT8002,WT2801A-32N,WT2003HM05,WTVXXX,WT25Q,WT2003H,WTK6900H-24SS,WT2605C-QFN32,WT588FXXX-8S,WT2605,WT588F系列,WT2605C-32NQFN,WT2003HM01,WTVXXXB-SOP8,WT2000T-32NQFN,WT2003HM02,WT2003HX-24SS,WT2003HM03,WTV380,WT0031,WTK6900G-24SS,WT2000T-QFN52N,WTN6XX-8S,WTU系列,WT0035,WT2003H4,WT5880D,WT0033,WT2605C系列,WT0032,WT8673,WT588F02A-16S,WT2605D-24SS,WT2605B05,WT 系列,WT2605B04,WT2000T-52NQFN,WT2605B03,WT2605B02,WT2003HP8-QFN32,WTXXX,WTV890,WT2000T-32N,WTVXXX-8S,WT2003HX,WTR096A-24SS,WT0024,WT8302,WT0023,WT0022,WTVXXX8系列,WT0021,WTU609F4,WTK6900H-A,WT588FXXB-8S,WT588E02B-8S,WTVXXXM06,WTVXXX-VSB,WTK6900H-B,WTN6040FP-14S,WTK6900H-C,WTR096A-28SS,WTV600,WT588F02B-8S,WTN6系列,WT588FXXX-16S,WTU506F8,WT2605X-32N,WT588F02KD,WT2003H-16S,WTVXXX系列,WT25Q64X-8S,WTK6900H-C-24SS,WTVXXX8,WT2801A-24SS,WTVXXX-PQFN,WT25Q系列,WT4890,WT588S系列,WT25Q32X-8S,WT588系列,WTK6900,WT480,WT9110B,WTN6040F,WTV390,WT25Q128×-8S,WT2003HB01,WT2003HB02,WT2003HB03,WTN6XXX-8S,WT2000T,WT2605-16S,WT2003H-25SS,WT2000T-QFN32,WT2605D-32N

选型指南 - 唯创知音 PDF 中文下载

广芯微（Unicmicro）MCU/无线射频芯片/无线MCU/PD Plus快充控制器/模拟芯片选型指南

描述- 广芯微电子（广州）股份有限公司专注于高性能工业实时微控制器与低功耗物联网芯片研发、设计与销售，为客户提供创新解决方案。专注于新能源、工业控制与物联网等应用领域，提供以高性能低能耗为特色的差异化产品，包括工业实时微控制器芯片、低能耗混合信号微处理器芯片、无线射频芯片、PD快充控制器芯片和模拟专用芯片等。

型号- UM3241F-VCT6,UM5101-BSQF,UM32G130-K6U6,UM2010,UM5001,UM324XF,UM3216F-CCLL,UM16436,UM8004-ACTE,UM32M131-K8U6,UM3241F-CCU6,UM5311-GDQH,UM510X,UM2020-NITD,UM8005-ACTE,UM3211-BCQE,UM3506-BPQF,UM2007L,UM3506-BPQH,UM3216F-CCLH,UM3506-BPQJ,UM3211-BCQF,UM5301-GSQH,UM3240F-VET6,UM2020-NSQD,UM3216F-CCTG,UM3240F-RCT6,UM3215A-BCQH,MCU-800Y,UM3506-BDQF,UM2001,UM2002,UM2004,UM2005,UM5102-BSQF,UM3241F-CCT6,UM2007,UM8004-ACSA,UM3243F-RET6,UM8005-ACSA,UM32G131-E8U6,UM3243F-VGT6,UM3241F-RCA6,UM3215A-BCQJ,UM32M13X,MCU-800X,UM32MP31-C8U6,UM3213F-CCLH,UME3213,UM51XX,UM5100,UM32MP31,UM3242F-CCT6,UM3213A-BCTG,UM32G131-K8T6,UM3213F-CCTG,UM8007-ACTE,UM3213-BCQE,UM3213-BCQF,UM3242F-VGT6,UM3213A-BCLH,UM3242F-CGT6,UM3242F-VCT6,UM32G42X,UM2002-NCQE,UM2001A,UM3241F-REU6,UM2080F32,UM3213F-CCLL,UM8004CE-ACTE,UM5100-NSQD,UM32G130-E6U6,UM3500F-NDQD,UM5102-BDQF,UM32G130-K6T6,UM32G131-K8U6,UM5301-GDQH,UM3242F-RET6,UM3216F-CCQH,UM32A130-K6T6,UM3241F-VET6,UM8005-ACQE,UM3216F-CCQL,UM3216F-CCQJ,UM2052,UM2020-NSTD,UM32X13X,UM324X,UM32M131-K6U6,UM3241F-CEU6,UM32M130-G6P6,UM32G131-F8U6,UM2003A,UM3215A-BCLH,UM32M130-K6T6,UM32A130-E6U6,UM8006-ACQE,UM3240F-VGT6,UM3240F-RET6,UM3213E,UM3213F,UM3500F,UM8007-ACSA,UM3213F-CBQL,UM3213A,UM8004CE,UM2020-NIQD,UM3500F-NSQF,UM3241F-CET6,UM5100-NDQD,UM5305-GDQH,UM5101-BDQF,UM3241F-REA6,UM3243F-RGT6,UM8006-ACTE,UM3212-BCQE,UM8004CE-ACQE,UM3212-BCQF,UM32G130-F6U6,UM2010-NCQE,UM321XF,UM53XX,UM800Y,UM3243F-VET6,UM321XD,UM321XA,UM3506,UM32A130-K6U6,UM3242F-VET6,UM3242F-RCT6,UM530XX,UM3242F-CET6,UM8006-ACSA,UM3241F-RCU6,UM5315-GDQH,UM3243F,UM3213F-CCQJ,UM3213F-CCQL,UM32G130,UM8007,UM2020,UM8006,UM8005,UM8004,UM8004-ACQE,UM8007-ACQE,UM3213A-BCQF,UMB3213,UM2005L,UM3213A-BCQH,UM3213F-CCQE,UM3213F-CCQH,UM321X,UM3242F-RGT6,UM2082F08,UM3213A-BCQJ,UM3213F-CCQG

选型指南 - 广芯微电子 - 2023/3/13 PDF 中文下载

匠芯创D21x系列工业级MPU芯片选型表

型号- M6805SNDA,M6805SPDA,D133EBS,D211BBX,D211DBV,D21X,D133BBS,D211BBV,D133CBS,M6802SNCA,D12X系列,D13X,D211DBX,M680X系列,M6805SNDS,G73X,D122BBV,D132ENS,D121BAV,M6806SPES,G730BDU,M6802SNCS,D21X系列,D211BCV,D133ECS,M6806SPEQ,M6806SNES,G73X系列,D211DCX,D13X系列,D211BCX,D211DCV,D133CCS,D133BAS,D12X,D213ECV,M6805SPDS,D213ECX,M6801SPCS,M6806SPEA,D122BCV,M6806SNEA,D121BBV,D122BAV,M6801SPCA,G730EES,G730CES

选型指南 - 匠芯创 - 2024/7/2 PDF 中文下载

上海Eastsoft（东软载波）微电子有限公司（前身为上海海尔集成电路有限公司）于2000年由海尔集团投资设立，专注通用MCU芯片和SoC芯片设计20多年。于2015年8月被青岛东软载波科技股份有限公司合并，成为青岛东软载波的全资子公司。

通用8位单片机通用32位单片机白电专用MCU 电机专用芯片 BMS专用芯片射频芯片 RF模块蓝牙芯片

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Holychip（芯圣电子）MCU及MCU周边芯片选型指南

描述- 上海芯圣电子股份有限公司(Holychip)是一家专注于芯片设计研发和销售的集成电路设计企业，专业从事MCU及MCU周边芯片的研发和销售，致力于为客户提供高性能、高性价比的芯片产品、应用开发工具和系统解决方案。公司MCU及MCU周边芯片通用性强，性能优异，广泛应用于消费电子、智慧家电、智能照明、安防消防、工控医疗、汽车电子、IOT物联、通讯和PC等行业，为众多知名终端品牌提供专业的芯片产品和系统解决方案。

型号- HC20LO2030,SQ333,HC20OP0358,HC18P133L,HC32AT系列,HC20MD1225,HC89S105AC8T7M,HC89F3541B,AO3407,HC32F407VG,HC89F3531,HC20LO0012,HC89F0541,AO3401,HC20LO2033,AO3402,HC89S5840,HC89S003BF6P7M,YK2302A,AO3400,HC89F0411A,HC89F301C,HC18M303D,HC20LO1117-33,2N7002K,HC32F103BRB,HT66F0195,HC-ICD V4,YK3407,HC15P013A0,HC89F3541,HC89F3421,YK3401,HC32AT3781,HCP2019-5,HC89F0312,AO3415,SQL6970A2,HC89S105AK8T7CM,SQL6970A1,STM8S105K3,HC89S003AF4U7M,STM8S105S6,HC20LO0018,STM8S105S4,HC89F302C,HC18M302D,STM8S005C6,STM8S105K6,STM8S105K4,HC18M003,HC88T3681,HC89M7102,APM2306,HC89M7101,HC18M002,HC89M7103,STM8S003K3,HC60W2401,SQ3400,HC32F407系列,HC89F0421A,SQL6980A2,HC18P015B0,SQL6980A1,SQL6967,HC20CD4056,HC89S003BF6U7M,SQL6966,HC20LO1117-50,HC20CD4054,SQ2301A,HC89S001AJ4M7,HC20MD2012,HC32F030,HC20MD2011,HC32T3031,HC89S103K6T6,HC20LO1050,HC20MD2002,FDV301N,HC20BS6055,SQL4256,HC8M2401,HC20LO2025,HC89F0531,HT66F0185,BSS138K,HC88L051F4P7,HC8M603-SSOP20,YK2301A,SQL6973A2,SQL6973A1,HC8M603-SSOP24,HC16P100B1,HC20MD2001,HC18P018A0,N76E003AQ20,HC89S003AF4P7M,HC89S105AS8T7CM,HC20LO0050,HC18P110B0,HC88T3661,HC89F3521B,HCP2019-AD,HC20LO1025,HC-PM51 V5,HC15P121B1,HC32F407RG,HC32F103BVB,HC89F0431A,STM8L051F3,SQ2711L,HC8P2401L,SQL5811,SQL5810,HC16P122A1,HC20CD4156,HC20OP0324,HC20LO1150,S3F9454,HC88T3671,HC8M612-SOP16,HC32F030BK6,HC32T3051,SQ3407,HC18P235L,HC20LO1033,HC60W2401L,HC20LO1030,SQ3401,HC32F407,HC18P015A0,STM8S103K3,HC32F103系列,SQL6972A2,SQ2302A,SQL6972A1,HC16P122B1,SQL583,HC32F030BC8,HC-PM18 V5,STM8S005K6,HC8AT3541,HC20LO2050,XP152A,STM8S105C6,HC89F3531B,HC20LO1125,SQ7002,HC88L051F4U7,IRLML6402,HC20LO0033,IRLML6401,HC-LINK V4,AO3423,HC32F030BR8,HC89F0322,HC18M5830,HC20LO0030,HC89F303C,HC18M301D,AP2301,HC20LO1117-15,HC20LO1117-AD,AP2306,SI2307,STM8S003F3,SI2306,HC18P110A0,HC18P233L,HC20MD1115,HC32AT,SQL5820,HC20LO1133,STM8S001J3,HC89F0332,HC20LO1130,HC32F103BCB,SQL6971A1,WNM2306,SQL5822,SQL6990A1,HC32F103,HC32F407ZG,SQL6971A2,HC20LO1117-20,SI2301,HC32F030系列,HC20LO1117-25

选型指南 - HOLYCHIP - 2023/4/11 PDF 中文下载