李绍军 胡福东 李其昌 梁冬冬 夏伟光

摘 要：针对目前BiSS协议编码器数据读取多采用FPGA实现的实际情况，文中介绍一种基于XMC4500微控制器的BiSS协议编码器数据读取实现方案。采用该方案，可将使用BiSS协议编码器的伺服系统控制电路常用的DSP+FPGA双控制器架构方式简化为XMC4500单控制器方式，在一定程度上降低了硬件成本和开发难度。用该方案采集BiSS协议编码器数据的实物平台，使用LabVIEW显示对读取的数据，并与电机自带增量编码器值进行对比，同时记录BiSS协议编码器实际数据波形图，结果表明，该方案具有较高的采样速率和较好的读取效果，具有一定参考价值。

关键词：BiSS；XMC4500；DSP；FPGA；LabVIEW

0 引言

BiSS协议是一种快速双向通信协议，具有通信速率高、抗干扰能力强、硬件电路简单等优点，在伺服系统位置传感器领域得到了越来越广泛的使用[1-2]。BiSS通信协议物理接口采用全双工差分RS422方式，但由于其时序较为独立及长度不定，难以使用常用的通用异步串口直接对BiSS协议编码器数据解码读取。实际使用中，BiSS协议的编码器数据可通过编码器厂商提供的专用解码芯片、微控制器或FPGA读取[3]。编码器厂商提供的专用解码芯片一般价格较高且功能单一；文 献[4]中提出使用CY8C29466微控制器对BiSS协议编码器数据进行解码，以读取正确的解码值，但受限于微控制器功能及性能，只能实现较低的采样速率，难以满足高速、高性能伺服控制系统的要求；文献[5]提出使用A3P400型FPGA对BiSS协议编码器数据进行解码，以准确读取解码值且具有较高采样速率，但FPGA只用于编码器数据采集，实际伺服电机由DSP驱动，即伺服系统电路结构采用DSP+FPGA方式实现。……