光旋轉(zhuǎn)連接部件綜合信號(hào)傳輸技術(shù)研究.pdf

1、光旋轉(zhuǎn)連接器是綜合光信號(hào)傳輸、電子電路、精密機(jī)械設(shè)計(jì)等技術(shù)的一種綜合信號(hào)傳遞裝置，能完成機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，光信號(hào)旋轉(zhuǎn)耦合的功能，是旋轉(zhuǎn)作業(yè)機(jī)械中的關(guān)鍵部件之一。利用光傳輸方式取代滑動(dòng)機(jī)械觸點(diǎn)方式傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，克服了機(jī)械滑環(huán)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳輸帶寬及速率有限、抗干擾能力差等缺點(diǎn)。 本文包括兩大部分內(nèi)容，即系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要是光通信系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)，包括：?jiǎn)卫w雙向收發(fā)器的選擇、通信控制芯片的選擇和光電轉(zhuǎn)換接口

2、電路設(shè)計(jì)等內(nèi)容。論文采用的通信協(xié)議是異步串行通信協(xié)議。通信協(xié)議控制器主要包括雙向數(shù)據(jù)緩沖器、串并/并串轉(zhuǎn)換電路、時(shí)鐘控制電路、信號(hào)編/解碼以及CRC校驗(yàn)等功能。它是利用硬件描述語(yǔ)言在一片CPLD中實(shí)現(xiàn)的，程序結(jié)構(gòu)清晰，并可根據(jù)需要靈活的改變程序功能。文中采用頻移鍵控法對(duì)傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行編/解碼，并將其控制邏輯與上述數(shù)據(jù)傳送邏輯集成于一片CPLD中，使硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。 在完成整體設(shè)計(jì)后，本文對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證