BISS-C 8通道采集renishaw传感器及其CRC校验

背景

BISS-C 是常见的位置编码器传输协议，相对于传统的协议，支持更快的传输速度，电器接口为电压差分RS422或者485,抗干扰能力较强，在精密位置传输中应用广泛。

下述信息源自雷尼绍

典型的请求循环进程如下：

• 1. 当空闲时，主接口使MA线保持高电平。光栅通过使SLO线保持高电平显示它已准备就绪。
• 1. 主接口通过开始在MA上传输时钟脉冲来请求位置采集。
• 1. 光栅通过将MA的第二上升沿的SLO线设为低电平做出响应。
• 1. 完成 “Ack” 周期后，光栅将数据传输到与时钟同步的主接口，如上图所示。
• 1. 当所有数据都传送完毕，主接口停下时钟，将MA线设为高电平。
• 1. 如果光栅尚未准备进行下一个请求周期，它会将SLO线设为低电平（超时周期）。
• 1. 当光栅准备进行下一请求周期时，它通过将SLO线设为高电平的方式提示主接口。

  • Ack 这是读数头计算绝对位置的时间段。
    
    参见下面的时序信息表。

  • 起始和 “0”（每个为1位）
    
    光栅传输起始位，发信号给主接口开始传输数据。
    
    起始位始终为高电平， “0” 位始终为低电平。

  • 位置（26或32位）
    
    绝对位置数据为二进制格式，首先发送给MSB。对于圆光栅，每转正好有2n个脉冲，之后脉冲数溢出绕回到零。
    
    [忽略位置数据的最小有效位可能获得较低的分辨率。

  • error定义如下：
    
    误差位低电平有效： “1”表示传输的位置信息已被读数头的内置安全校验算法校验，结果正确； “0”表示内部检查失败，
    
    位置信息不可信。对于有温度感应的RESOLUTE系统，如果温度超过产品最高指标，错误位也设为“0”。
    
    请注意，产品规格手册中指定了RESOLUTE系统的工作温度限制

  • 警告（1位）
    
    警告位低电平有效： “0” 表示应对光栅尺（及/或读数窗口）进行清洁。
    
    请注意，警告位并不表示位置数据可信。只有错误位才能用作此目的。

  • 位置数据CRC（6位）
    
    位置、错误及警告数据的CRC多项式为： x6 + x1 + x0。它先被传输为MSB，然后转换。
    
    起始位和 “0” 位从CRC计算中忽略。

设计板卡特点

• 标准3U PCIe/PXIe 接口形式；
• VHDCI68 接头；
• 8 路点对点BISS-C接口；
• 8路BISS-C可以并行处理，支持外采样时钟和内采样时钟2种模式，每个采样时钟触发一次位置信息读取；
• BISS resolution ，即位置信息bit位数，软件可配置，目前测试完成24-32；
• FPGA完成BISS解码后将有效数据送给上位机，软件支持单点、有限点、连续采集模式；
• 采样时钟支持内部与外部；
• 触发支持开始触发、参考触发；
• 8路PFI，只支持静态处理，可以路由触发信号等输入输出；
• c# 驱动

实际运行截图，应用程序使用C# 编写

CRC校验

不了解CRC的可以观看资料https://www.bilibili.com/video/BV14A411h7tk/?buvid=XX83ABF8119634A173595B257F2A937E93ED5&is_story_h5=false&mid=okzdJIv17RhWwU32C0i5OQ%3D%3D&p=1&plat_id=114&share_from=ugc&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=23e6b13f-bde2-42c3-b0c8-bc95f4c01c6e&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&timestamp=1681139085&unique_k=zHWuvAE&up_id=60091607

雷尼绍的传感器使用CRC6，多项式为X6+x1+1 , 0x43 ,输出6bit crc结果取反，这个和ITU的做法不一样，输入是没有取反的，这点要注意，下面给了个例子

可以在该链接进行验证，与传感器实际输出是一致的 https://www.ghsi.de/pages/subpages/Online CRC Calculation/index.php?Polynom=1000011&Message=3977d70fb

给出几组位置信息和对应的CRC校验结果：位置为32bit数据，计算CRC需要左移2bit 然后加上3(1 bit warn, 1 bit error)

position	crc
0xe5df5c3e	0x0000003a
0xe5df611b	0x00000009
0xe5df58f5	0x0000003e
0xe5df5eb2	0x00000027