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来源:恩智浦MCU加油站发布时间:2023-05-185016浏览
询问 AI一、概述
本文介绍了如何使用i.MX RT系列芯片上的FlexIO实现XY2-100激光振镜控制协议。FlexIO模块是NXP Kinetis和i.MX RT系列MCU的片上外设。
FlexIO是一个高度可配置模块，能够模拟多种常见的通信协议：UART、I2C、SPI、I2S、SSI等，还可以使用FlexIO模拟实现XY2-100振镜控制协议。
二、XY2-100振镜协议简介
XY2-100是数字化激光扫描振镜的通信接口协议，被广泛地使用在大多振镜激光扫描控制系统。在振镜的运动控制中XY2-100是数字化激光扫描振镜的接口定义及通信协议。
XY2-100协议包括四路信号：
SECLOCK（时钟信号）
SYNC（同步信号）
CHANNELX（X 通道数据）
CHANNELY（Y 通道数据）
这四路信号是一种同步串行传输的过程，数据时序图如下所示。
三、利用FlexIO模拟XY2-100
本节主要介绍如何使用FlexIO模拟XY2-100的主机协议，将会详细阐述FlexIO模块的相关配置项。由于XY2-100数据格式与SPI接口类似，所以在FlexIO的配置上，XY2-100部分与模拟SPI相似。
可使用两个FlexIO定时器、两个Shifter移位器和四个引脚(FlexIO D5~D8)实现XY2-100协议接口。
FlexIO Timer0用于产生2MHz CLOCK时钟信号，Timer1用于产生19位的SYNC同步信号。Shifter0连接到CHANNEL_X引脚，Shifter1连接到CHANNEL_Y引脚，并在CLOCK的每个上升沿发送数据。用户软件实现中允许在中断、轮询和DMA模式下发送振镜坐标数据。
下图显示了FlexIO模拟XY2-100接口的内部连接关系。
Timer0配置为双8位计数器，在触发事件高电平时被使能，在比较事件到来时禁用。Timer0的触发源连接到内部Shifter0和Shifter1，作为这二个移位器的触发时钟源。Timer0的计数递减源配置为FlexIO Clock时钟，Shifter0和Shifter1移位时钟则由来自Timer0的每一次计时输出。Timer0 需要被配置为能够被Shifter0的状态标志位触发，当Shifter0写入数据则使能Timer0开始工作。
在XY2-100协议中，由于传输频率为2MHz，因此Timer0的Compare比较寄存器的值经计算得到需配置为0x2702。
Timer1被配置为16位计数器模式，由Timer0触发。Timer1的计数递减源设置为触发信号的两个边沿。由于XY2-100的同步信号为19位高电平，1位低电平，所以Timer1的Compare比较寄存器的值需配置为19 * 2。
Shifter0配置为Transmit模式，并在移位器时钟的上升沿移位，使能移位器起始位并将其设置为逻辑低电平。通过FlexIO寄存器SHIFTBUFBIS[0]写入CHANNEL_X的数据。
Shifter1配置为Transmit模式，并在移位器时钟的上升沿移位，使能移位器起始位并将其设置为逻辑低电平。通过FlexIO寄存器SHIFTBUFBIS[1]写入CHANNEL_Y的数据。
下面给出了在MIMXRT1050-EVK上实现XY2-100协议接口详细的寄存器配置：
四、XY2-100协议实际测试运行
参照上面FlexIO的配置，以MIMXRT1050-EVK板为例进行实际运行测试。将四个XY2-100信号引脚连接到逻辑分析仪，运行代码后抓取i.MX RT1050的通信数据，其波形如下图所示。CHANNELX/Y数据与图中的波形匹配，达到FlexIO模拟XY2-100的效果。
小结
相关的文档和测试源代码可以从下面百度网盘下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1y_XWQccWFTNvgQ8Fi7_pJw
提取码：fb7a
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