通過示波器對SPC協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼

在很多的場合，我們往往需要測量較高精度的角度和位置，例如汽車的油門，節(jié)氣門位置以及轉(zhuǎn)向扭矩感應(yīng)等。由此，用于傳輸磁感應(yīng)強度的SPC應(yīng)運而生，下面我們來了解一下此協(xié)議的內(nèi)容。

SPC概述

SPC（Short PWM Code）協(xié)議，是基于SENT（Single Edge Nibble Tranmission）協(xié)議的增強版，通過兩個相鄰周期的下降沿之間的脈沖實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，相對于模擬輸出和PWM輸出，具有很好的EMC特性，具有較高的傳輸速度，較強的可靠性和抗干擾能力。此協(xié)議廣泛應(yīng)用于精確的轉(zhuǎn)動角度測量和位置檢測，汽車應(yīng)用包括踏板、油門或變速桿位置檢測，懸架控制或電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接扭矩檢測等。

SPC協(xié)議以單線半雙工傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最多可以同時控制4個傳感器。與SENT不同，SPC新增了觸發(fā)字段，可表示三種模式：同步模式，ID選擇與范圍選擇。SPC各個字段的值根據(jù)兩個下降沿之間的時間來表示一個四位的值，根據(jù)下降沿時間除以一個固定的值所得的結(jié)果減去12就是所代表的值，這個固定的值成為單位時間（UT）。

SPC幀格式介紹

圖1 SPC幀格式

觸發(fā)字段（master Trigger Pulse）：由主機發(fā)送，根據(jù)模式的不同，長度也不同。

同步字段（Sync frame）：由從機發(fā)送，表示從機開始采集數(shù)據(jù)。

狀態(tài)字段（status Nibble）：表示從機當(dāng)前的狀態(tài)，當(dāng)觸發(fā)字段的模式為ID選擇或范圍選擇時，還表示從機的ID或當(dāng)前范圍值。

數(shù)據(jù)字段（DataNibble）：表示從機采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)從機的設(shè)置，數(shù)據(jù)字段的數(shù)量可以是3到6個不等。其數(shù)據(jù)可包含霍爾值與溫度值。

校驗字段（CRC Nibble）：提供校驗值，用于校驗此幀是否正確。

實例應(yīng)用-解碼實例

模擬SPC通信協(xié)議，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，如下圖2所示：

圖2 SPC解碼配置參數(shù)

如上圖所示，為SPC解碼所需配置參數(shù)，其中時間片寬度是指主機設(shè)置的單位時間。根據(jù)幀的數(shù)據(jù)字段的性質(zhì)，設(shè)定數(shù)據(jù)字段的個數(shù)，如下圖所示：

圖3 數(shù)據(jù)字段個數(shù)含義

如上圖，當(dāng)數(shù)據(jù)字段的數(shù)量為3或者4時，表示數(shù)據(jù)僅有霍爾值。數(shù)量為5或6時，傳感器除了測量霍爾值還會測量并傳輸溫度值。

圖4 SPC解碼

圖5 SPC解碼

如上圖所示，此幀代表觸發(fā)字段為范圍選擇，且選擇的范圍為100mT，狀態(tài)字段表示傳感器當(dāng)前狀態(tài)為Normal且當(dāng)前的磁通范圍為200mT。