0 / 0.00
27.01.2020
Передача данных определяется как отправка и получение данных от источника сигнала (датчик, энкодер) к приемнику (микроконтроллер, ПЛК).
Сначала давайте выясним: откуда данные в энкодере? Энкодеры измеряют угол поворота смещения своего собственного вала (ротационный) или его шкалы (линейный). Эти значения в виде кода отправляются контроллерам. Для этой цели используется простой двоичный или серый код.
Хорошо, мы уже получили информацию, так как она может попасть в контроллеры? Существует два основных способа передачи таких данных:
Давайте рассмотрим принцип их работы, передавая 1 байт (8 бит) информации.
При параллельной передаче данных каждый бит передается по отдельной линии (провод, кабель или канал). То есть, для передачи 1 байта информации (8 бит) требуется 8 линий, по одной для каждого бита. Простая схема этой операции выглядит как 1 байт = 8 бит = 8 линий (проводов) = 1 цикл.
Основное преимущество этого метода заключается в возможности передавать каждый бит одновременно. Следовательно, быстрая передача больших объемов информации выполняется за один цикл. Этот метод значительно экономит время на отправку и получение сигнала, что делает его самым быстрым.
Основной недостаток такого подхода заключается в необходимости обеспечения множества проводов для каждого выходного канала. То есть, чем выше разрешение энкодера, тем больше проводки потребуется. Например, если разрешение датчика составляет 25 бит, то потребуется 25 проводов. Также импульсы на каналах могут передаваться с разной скоростью. Это зависит от характеристик каждого кабеля и может значительно повлиять на результаты на больших расстояниях.
Чтобы избежать использования десятков проводов при работе с очень точными датчиками, обычно используется серийная передача.
Этот метод передачи данных отправляет все сигналы всего по одной линии, бит за битом, один за другим. Это очень надежный метод, так как новые сигналы не отправляются, пока предыдущие не будут получены. Импульс 1 байта передается в блоке из 8 бит от отправителя к получателю.
Существует два типа серийной передачи данных:
Основное и самое важное различие между обоими типами заключается в наличии так называемых стартовых и стоп-битов. Представленный метод очень популярен для передачи информации на большие расстояния.
При асинхронной передаче данных сигнал передается по одной линии бит за битом. Чтобы контроллер понял, когда начать получать новый пакет данных, используются специальные стартовые и стоп-биты.
Давайте посмотрим, как выглядит передаваемый байт информации. Отправка блока начинается со стартового бита (0). За ним следует собственно информация (наши 8 бит). После этого блок заканчивается стоп-битом (1). Этот последний бит помогает приемнику понять, что он получил завершенный блок данных. Между первым и последующими блоками существует промежуток (так называемое время простоя). Затем приходит следующий пакет данных, который начинается со стартового бита (0) и заканчивается стоп-битом (1) и так далее.
Основная особенность асинхронного метода заключается в возможности работы с различными временными интервалами. Например, если у отправителя и приемника разные частоты тактового сигнала, то данные будут поступать с разными интервалами. Этот подход позволяет не привязываться к синхронизации и временным параметрам устройств.
Основной недостаток этого принципа заключается в более низкой скорости. Однако это самый экономически эффективный метод, когда скорость не так важна.
В синхронном методе все данные передаются непрерывно. То есть нет необходимости использовать стартовые и стоп-биты, и между блоками нет промежутков. И приемник, и источник работают на одной и той же частоте тактового сигнала. Блоки бит передаются один за другим последовательно. После того, как контроллер получил 8 бит (наш стек из одного байта), он группирует их и завершает получение блока, сразу же за которым следует другой без перерыва.
Это самый быстрый метод серийной передачи данных. Он быстро передает бесконечный поток данных, используя один канал.
Недостатком этого метода является относительно высокая стоимость такого оборудования. Энкодер и контроллер должны работать на одной и той же частоте тактового сигнала. Временные параметры играют важную роль в таких системах. Их окончательная точность результатов зависит от этого.
На нашем веб-сайте вы можете найти энкодеры eltra с различными интерфейсами. Благодаря большому ассортименту все клиенты всегда смогут выбрать что-то подходящее. Позвоните сейчас или отправьте запрос!