Author：Deane

背景

RZ T2M和RZ T2L是瑞薩推出的兩款適用于工業(yè)自動(dòng)化和嵌入式控制應(yīng)用的微控制器，它們都支持電機(jī)控制所需用到的編碼器接口。但兩款芯片在編碼器接口的硬件實(shí)現(xiàn)上有所差異。不少客戶關(guān)注到這個(gè)差異之后，比較關(guān)心二者在編碼器接口使用上有什么差異和注意事項(xiàng)。本文就客戶的關(guān)注點(diǎn)展開詳細(xì)的說明，在此之前本文會(huì)就業(yè)界通用的編碼器接口類型概括說明一下。

編碼器接口類型說明：

這里主要說明絕對值編碼器的接口和協(xié)議，增量編碼器相對簡單不在本文解說范圍內(nèi)。

絕對值編碼器通常通過具有特定協(xié)議的串行接口、網(wǎng)絡(luò)接口或并行接口連接。不同類型的編碼器接口有其特點(diǎn)，分為串行接口、網(wǎng)絡(luò)接口/現(xiàn)場總線、并行接口三種主要類別。以下是詳細(xì)解析：

1

串行接口（Serial Interface）

特點(diǎn)

點(diǎn)對點(diǎn)通信：通常用于設(shè)備之間直接的數(shù)據(jù)傳輸。

單向/雙向通信：比如RS422或RS485 能夠?qū)崿F(xiàn)單向或雙向數(shù)據(jù)傳輸。

同步或異步通信：

同步通信：需要時(shí)鐘信號（Clock）。

異步通信：不需要時(shí)鐘信號，傳輸機(jī)制相對簡單。

適用場景

用于中距離的數(shù)據(jù)傳輸，適合環(huán)境簡單的工業(yè)場合。

2

網(wǎng)絡(luò)接口/現(xiàn)場總線

（Network Interface / Field Bus）

特點(diǎn)

支持多種工業(yè)總線協(xié)議，例如PROFIBUS和DeviceNet。

用于網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)通信，適合多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)

優(yōu)勢

提供設(shè)備間的靈活通信。

便于多設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的管理和監(jiān)控。

應(yīng)用場景

工廠自動(dòng)化、分布式控制系統(tǒng)等復(fù)雜應(yīng)用。

3

并行接口（Parallel Interface）

特點(diǎn)

最直接的編碼器輸出方法：尤其適用于單圈編碼器。

短距離、低分辨率：由于需要大量的布線，適合短距離應(yīng)用，但分辨率較低。

Gray碼編碼：編碼輸出采用Gray碼方式，保證相鄰位置只改變一個(gè)比特位，從而減少傳輸誤差。

優(yōu)勢

實(shí)現(xiàn)簡單，響應(yīng)速度快。

限制

需要大量信號線，不適合長距離或復(fù)雜場景。

業(yè)界過去已經(jīng)開發(fā)了幾種絕對值編碼器協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，每種標(biāo)準(zhǔn)都有其優(yōu)缺點(diǎn)。它們是由不同的公司發(fā)明和驅(qū)動(dòng)的，也都有各自的優(yōu)勢。

尼康的A-Format

BiSS是iC-Haus于2002年推出的開源標(biāo)準(zhǔn)。BiSS硬件與SSI（串行同步接口）編碼器兼容，但提供了額外的功能和選項(xiàng)。（您可復(fù)制下方鏈接至瀏覽器，或掃描二維碼查看）

來自海德漢的兩種不同版本的EnDat，EnDat2.2。

SICK AG的HIPERFACE DSL。DSL代表“數(shù)字伺服鏈路”

FA-coder來自Tamagawa Seiki Co.,Ltd

BiSS

https://biss-interface.com/about-biss/

下面解說一下RZ T2M與RZ T2L的編碼器接口使用上的差異：

先說一下相同點(diǎn)

兩個(gè)芯片都支持常用的編碼器協(xié)議：

RZ T2M和RZ T2L都支持EnDat，Biss-C，F(xiàn)A-CODER，A-format，HIPERFACE DSL-compliant。

以a-format為例，兩者的sample Program AN，基本上也是一樣的。

T2M與T2L編碼器接口使用上的差別，主要是如下幾點(diǎn)：

硬件上的差異

RZ T2M是通過DRP（Dynamically Reconfigurable Processor）來實(shí)現(xiàn)的。什么是DRP需要的讀者請移步下面的鏈接：（您可復(fù)制下方鏈接至瀏覽器，或掃描二維碼查看）

RZ T2L是把相應(yīng)的編碼器協(xié)議接口以外設(shè)的方式提供給用戶，用戶只需要初始化對應(yīng)的外設(shè)模塊就可以使用相應(yīng)的編碼器接口。

Renesas DRP Dynamic Reconfigurable Processor | Renesas瑞薩電子

https://www.renesas.cn/zh/video/renesas-drp-dynamic-reconfigurable-processor

原理上所需要通過DRP把下圖所示的ENCIF0-ENCIF15，這16個(gè)引腳配置成需要實(shí)現(xiàn)的編碼器協(xié)議接口對應(yīng)的引腳。

比如a-format這個(gè)協(xié)議：

對于RZ T2M來說，如下圖所示，A-format協(xié)議所需要用到的左邊的腳引，可以通過DRP配置ENCIF0–ENCIF15這些接口實(shí)現(xiàn)。

而RZ T2L因?yàn)橛芯幋a器接口子系統(tǒng)，相當(dāng)于把主流的編碼器接口都固化在RZ T2L的外設(shè)中。使用不同的編碼器接口，就配置相應(yīng)的寄存器，走初始化流程就好。

軟件上的差異

以A-format為例：

RZ T2M在軟件多了DRP所需要配置的庫文件，因?yàn)槭菐煲部床坏骄唧w的實(shí)現(xiàn)。我想主要是上面提到的引腳配置，和協(xié)議接口的配置，這些內(nèi)容。具體用法請參考官網(wǎng)資料“RZ/T2M Group Encoder I/F Configuration Library”，如下面的第二張截圖所示。

RZ T2L的sample code里面沒有這個(gè)庫，因?yàn)榻涌谝呀?jīng)以外設(shè)的形式存在了。

通過文檔的資料來看，RZ T2M和RZ T2L A-format編碼器協(xié)議的文檔的Release Note和sample program Application Note基本上都差不多。

RZ T2M多了一個(gè)編碼器接口描述文檔，如下面第一張截圖所示；RZ T2L沒有這個(gè)文檔是因?yàn)樵谟脩羰謨岳锩嬉呀?jīng)體現(xiàn)了這些內(nèi)容，如下面第二張截圖所示。

需要注意的是：

對于fa-coder這個(gè)協(xié)議在T2l手冊上沒有具體的說明，使用的是SCI接口，請具體參考官網(wǎng)的例程使用說明。

總結(jié)來說

二者在編碼器接口的硬件實(shí)現(xiàn)上來說，是有區(qū)別的。RZ T2M是通過DRP來實(shí)現(xiàn)，RZ T2L是通過編碼器外設(shè)來實(shí)現(xiàn)。有關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)，RZ T2M通過DRP配置庫來現(xiàn)實(shí)用戶所需要的編碼器協(xié)議接口，在Driver層來說T2M和T2L的驅(qū)動(dòng)接口是一樣的，所以從客戶應(yīng)用編程而言，2者基本沒有區(qū)別。