要約：ENDATインターフェイスは、エンコーダ向けに特別にHeidenhainによって設計されたデジタル、フルダプレックスシリアルシリアルデータ送信プロトコルです。高いトランスミッション速度、強力な機能、シンプルな接続、強力なジャミング能力の利点があります。エンコーダーとグレーティングです。データ送信用のユニバーサルインターフェイス。この記事では、Endatインターフェイスの機能、機能、タイミング、データ送信、およびOEMデータストレージについて説明します。同時に、エンコーダーデータ取得のための後続の回路設計スキームと、FPGAモジュール設計に基づいた原則と原則を導入します。
I.概要
絶対エンコーダーは、ナチュラルバイナリ、サイクリックバイナリ（灰色コード）またはPRCコードを使用して、コードホイールの物理レチクルを光電気的に変換し、接続シャフトの回転角を対応する電気パルスシーケンスに変換し、デジタル量として出力します。小型、高精度、デジタルインターフェイス、絶対的な位置決めの利点があります。レーダー、ターンテーブル、ロボット、CNC工作機械、高精度サーボシステム、その他多くのフィールドで広く使用されています。絶対エンコーダーのデータ出力は、同期シリアル出力に基づいています。 Endatインターフェイスは、Heidenhainエンコーダー向けに設計されたデジタル、フルダップレックス同期シリアルインターフェイスです。インクリメンタルおよび絶対エンコーダーの位置値を送信できるだけでなく、エンコーダに保存されている情報を転送または更新したり、新しい情報を保存することもできます。シリアル伝送方法が使用されるため、必要なのは4つの信号線のみです。後続の電子デバイスのクロックの励起下で、データ情報は同期して送信されます。データ型（位置値、パラメーター、診断情報など）は、後続の電子デバイスによってエンコーダーに送信されたモードコマンドの選択によって決定されます。
2つのEndatインターフェイスの紹介
Endatインターフェイスの特性
高性能と低コスト：ユニバーサルインターフェイスは、すべての増分および絶対エンコーダー、より経済的な消費電力、小型およびコンパクト接続、高速システム構成、ゼロポイントにオフセット値に応じて浮かぶことができます。
より良い信号品質：エンコーダ内の特別な最適化により、システムの精度が向上し、CNCシステムの輪郭精度が向上します。
より良い実用性：自動システム構成。デジタル信号は、システムの信頼性を改善します。監視と診断情報は、システムの安全性を助長します。冗長コードの検証は、信頼できる信号伝送を助長します。
システムのセキュリティの改善：2つの独立した位置情報情報とエラー情報ビット、データチェックサム、および応答。
高度な技術開発に適しています：（高解像度、短期制御サイクル、最速の16Mクロック、安全設計コンセプト）直接駆動技術に適しています。
図1 Endat Interface Encoderデータ収集回路図
2. ENDAT2.2エンコーダーパフォーマンスの改善
送信位置値と追加情報は同時に送信できます。アドレス選択コードを保存することで、追加情報のタイプを選択できます。
エンコーダデータストレージ領域には、システム構成を容易にするために、エンコーダメーカーパラメーター、OEMメーカーパラメーター、動作パラメーター、および動作ステータスが含まれます。
ENDAT2.2エンコーダーは、全デジタルトランスミッションを実装します。増分信号処理はエンコーダ内（組み込み14ビット区画）内で完了します。これにより、信号伝送の品質と信頼性が向上し、より高い解像度が可能になります。
監視と診断機能、アラーム条件には、光源の故障、信号振幅の不十分、正しくない位置計算、低すぎる動作電圧または高電流消費量などが含まれます。エンコーダーの極端な値が近づいたり、それを超えたりした場合、警告信号を提供します。
より広い電圧範囲（3.6〜14V）と透過率（16m）。
3.タイミングおよびOEMデータストレージ
同期データ送信の各フレーム中にデータパケットが送信されます。伝送サイクルは、クロックの最初の下向きのエッジから始まり、測定値が保存され、位置値が計算されます。 2つのクロックパルス（2T）の後、後続の電子デバイスはモードコマンド「エンコーダー伝送位置値」（追加情報の有無にかかわらず）を送信します。
絶対位置値を計算した後（TCAL ---図2を参照）、エンコーダは開始ビットから後続の電子機器にデータを転送し始めます。後続のエラービットF1およびF2（ENDAT2.2コマンドにのみ存在する）は、すべての監視関数と障害監視サービスのグループ信号に対してであり、その世代は互いに独立しており、不正確になる可能性のあるエンコーダー障害を示すために使用されます。位置情報。障害の正確な原因は、「運用上」メモリ領域に保存され、その後の電子デバイスが照会できます。
最低ビットから、絶対位置値が送信され、データの長さは使用されるエンコーダータイプによって決定されます。位置値を送信するために必要なクロックパルスの数は、エンコーダメーカーのパラメーターに保存されます。位置値データの送信は、周期的な冗長チェックコードで終わります。
図2追加情報なしの位置値伝送
ポジション値に追加情報がある場合、位置値が追加情報1および2の直後に、CRCでも終了します。追加情報の内容は、メモリ領域の選択されたアドレスによって決定され、その後のサンプリング期間に送信されます。この情報は、新しいメモリ領域が選択されるまで、後続の送信中に送信されます。データワードの最後に、クロック信号を高く設定する必要があります。 10USから30USまたは1.25USから3.75US（ENDAT2.2プログラマブルリカバリタイムTM）後、データラインは低く戻り、新しいデータ転送は新しいクロック信号で開始できます。
図3添付ファイル情報付きの位置送信
同時に、エンコーダはパラメーターに異なるメモリ領域を提供します。これは、後続の電子デバイスで読み取ることができます。これらの領域は、エンコーダーメーカー、OEMメーカー、またはエンドユーザーによって記述できます。いくつかの特定の領域を保護することができます。異なる一連のエンコーダーは、さまざまなOEMストレージエリアとさまざまなアドレス範囲をサポートしています。したがって、各エンコーダーは、OEMメモリ領域の割り当て情報を読み取る必要があります。このため、後続の電子回路は相対的なアドレスに基づいてプログラムする必要があり、絶対アドレスを使用できません。
3つのENDATインターフェースフォローアップ電子デバイス回路設計
ユーザーは、インターフェイス回路を設計して、ENDATインターフェイスプロトコルと回路の電気特性に従ってデータを収集および処理できます。同時に、Heidenhainは、ユーザーが選択できる特定のデータ処理チップも提供します。ユーザーが自分で回路を設計する場合、ENDATインターフェイスの電気特性に従う必要があり、ENDATインターフェイスのプロトコルを習得する必要があります。 Heidenhainが提供するデータ処理チップを使用すると、設計を簡素化できます。ユーザーは、FPGAのレジスタを構成し、希望のデータを取得できるように、チップで受け入れられる命令形式に従って命令を送信する必要があります。
RS-485（微分信号）標準トランシーバー要素を追跡することにより、データ（位置値とパラメーター）は、後続の電子デバイスによって発行された同期クロックの励起下で、エンコーダとその後の電子デバイスの間に双方向に送信できます。
4つのFPGA+ソフトウェアマクロ
HezehanのパートナーMazetは、XilinxのVirtex and Spartanシリーズ、AlteraのAcex and CycloneシリーズにEndatソフトウェアマクロを提供しています。顧客の要件によると、Mazetはカスタマイズされたソフトコアを提供することもできます。ソフトコアは、Endatインターフェイスのすべての機能を実装します。ユーザーは、6ビットアドレスラインと16ビットデータラインを介してマイクロコントローラーを使用して、8ビットまたは16ビットのデータ送信を実行できます。以下は、FPGAのモジュール図と回路設計です。
図4 FPGAモジュール図
図5エンコーダーおよび後続の回路接続モジュール図
5つの結論
HeidenhainのEndatインターフェイスは、多くの業界で広く使用されており、現在は新しいレベルにアップグレードされています。双方向Endat 2.2インターフェイスのクロック周波数は、特に電子工業でのこれらの高ダイナミックパフォーマンスアプリケーションの直接的なドライブを満たすために、16 MHzに増加しました。クロック周波数を8 MHzから16 MHzに増やすと、読み取り位置が大幅に減少するだけではありません。情報に必要な時間は、コントロールループのサイクルを大幅に短縮する可能性があります。同時に、シンプルで経済的なシステム設計により、顧客は利便性、強力な機能と汎用性、および将来の見通しのセキュリティ設計コンセプトを提供し、コーディング制御技術の継続的な開発を導きます。
参照
[1]エンダット位置エンコーダー双方向デジタルインターフェイスハイデンハインデータシート
[2]高度なセキュリティ制御技術ハイデンハイン技術情報
[3] Endat Interface Technical Manual Heidenhain技術情報