磁致伸缩位移传感器SSI硬件设计

　　SSI总线磁致伸缩位移传感器利用符合RS422电平的两对差分信号传输信号，包含CLOCK十、CLOCK-、DATA+、DATA一以及电源和地线。磁致伸缩位移传感器SSI输出系列作为SSI从机，在SSI主机的控制下，将数据从高位(MSB)同步传输。传输时序图如图1所示。

　　图中，Tp为传输脉冲序列间隔，T为SSI传输时钟周期，Do-Dn。为传输数据。不传输数据时，CLOCK和DATE端口都为高电平。CLOCK线上的第一个下降沿到来时，传感器内部数据被锁存。在接下来的时间里，数据在CLOCK信号的控制下同步传输。

　　本磁致伸缩位移传感器SSI数据为24位，单片机内部SSI数据转化过程与16位DAC数据转化过程类似，在此不再赘述。

　　格雷码又称为循环码，其具有误码率低等优点而被广泛使用。磁致伸缩位移传感器往往具有二进制码和格雷码两种输出方式，以满足不同场合的需求。在程序中可方便地将二进制代码转换为格雷码形式，以下是关键代码:

　　……//将位移量转换为三进制码

　　Gray=Binary^(Binary>>l ); //将二进制码转换为格雷码

　　……//SSI接口输出

　　本设计中采用单片机内置SPI控制器来实现ssI协议。从机CLOCK线同时连接到单片机外部中断引脚INT2，在中断处理函数中完成SSI数据的快速发送。关键代码如下:

　　SPCR|=(1＜＜SPE)|(1＜＜CPOL);

　　SPCR&=~((1＜＜CPHA);//先发送高位，从机工作方式，Model模式

　　G1CR=OxAO;//开启外部中断INT2

　　MCUCSR&=~(1＜＜ISC2);//INT2下降沿产生中断

　　GIFR=OxFF;//清零外部中断标志

　　单片机SPI控制器是以8位二进制数为一组数据帧，故需要将SSI数据分成若干字节发送。先发送高8位，再发送低8位。单片机外部中断INT2中断处理函数关键代码如下:

　　#pragma vector=TNT2_vect

　　_ interrupt void Slave_Write(void)

　　……//读取当前数据

　　for(i=O;i<3;i++)

　　{

　　Clear_SS; //拉低SS片选引脚

　　Numb=100;

　　SPDR=SSISendDatal [i];//向发送寄存器赋值

　　while ((!(SPSR&(1＜＜SPIF)))&&(Numb> 10))

　　Numb–;//防止发送失败导致程序进入死循环

　　Set_SS;

　　}

　　本设计中采用上位单片机作为SSI主机，与磁致伸缩位移传感器通过SSI接口相连完成本输出接口的调试。上位单片机程序实现过程与下位SSI接口实现过程类似，在此不再赘述。