MAX 100 Messgerät für digitale Wegaufnehmer. Datenblatt Diagnoseschnittstelle. Version 1.01

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1 Datenblatt Diagnoseschnittstelle Version 1.01

2 Diagnoseschnittstelle INHALTSVERZEICHNIS 1. Überblick 3 2. Kommunikation Aufbau der Nachrichten ReadSSIData ReadSystemData ReadConfiguration WriteConfiguration TesterPresent Negative Antwort 9 3. Übersicht Diagnosebefehle Technische Daten Änderungsindex 11 Version Seite 2 von 12

3 Diagnoseschnittstelle 1. Überblick Dieses Dokument definiert das Protokoll für die serielle Schnittstelle des MAX 100 Die serielle Schnittstelle wird für folgende Aufgaben benötigt: - Auslesen von Positions-/Geschwindigkeits-/ oder Systemdaten eines Wegaufnehmers bei verschiedenen Schnittstellenkonfigurationen - Einstellung und Anpassung des MAX 100 an unterschiedliche Wegaufnehmer 2. Kommunikation CMD5...0 Befehl 2.1. Aufbau der Nachrichten Die Kommunikation zwischen PC und MAX 100 findet in Frage-Antwort Form statt. Der PC sendet eine Anforderung an den MAX 100. Dieser antwortet daraufhin mit einer positiven Antwort in Form von Daten oder einem einfachen Acknowledge. Falls die Anforderung ungültig war, sei es durch unplausible Dateninhalte oder einer fehlerhaften Prüfsumme, sendet der MAX 100 eine negative Antwort. Gibt der MAX 100 auf eine Anforderung des PCs keine Antwort, d.h. die Zeit T RR ist abgelaufen, kann der PC die Nachricht wiederholen. Der Aufbau einer Nachricht ist wie folgt: 1 1 m 1 Command Length (n) Data Checksum mit n = m + 2 Befehlsbyte (Command) Das Befehlsbyte ist wie folgt aufgebaut: Datenlänge (Length) Die Datenlänge in Byte 2 jeder Nachricht ist die Summe aller Datenbytes in der Nachricht ohne Prüfsumme. Die Gesamtlänge einer Nachricht ist begrenzt auf max. 20 Bytes (n max = 19). Eine Nachricht kann auch aus m = 0 Nutzdatenbytes bestehen. In diesem Fall wäre die Datenlänge n = 2. Datenbytes (Data) Die Anzahl der Nutzdatenbytes in einer Nachricht kann zwischen Bytes betragen (m max = n max - 2 = 19-2). Prüfsumme (Checksum) Die Prüfsumme besteht aus 1 Byte und wird durch Addieren aller Datenbytes inkl. Befehlsbyte und Längenbyte erzeugt. Aus der Summe wird mod 256 gebildet und das Ergebnis als letztes Byte an die Nachricht angehängt. DIR ACK CMD5 CMD4 CMD3 CMD2 CMD1 CMD0 DIR ACK Datenrichtung 0 = PC sendet an MAX = MAX 100 sendet an PC Acknowledge 0 = positive Antwort 1 = negative Antwort Version Seite 3 von 12

4 2.2. ReadSSIData Lesen der SSI-Daten, die auf SSI1 und SSI2 anliegen, Einlesen der Positionen, Geschwindigkeiten und Fehlerbits. Abhängig von der eingestellten SSI-Schnittstelle können die Pos/Vel-Werte ungültige Daten enthalten: bei SSI24/25 beispielsweise gibt es nur Pos1. Die anderen Werte werden dort nicht aktualisiert. Die Daten sind nur gültig, wenn die entsprechenden Fehlerbits gelöscht sind. Anforderung 1 ReadSSIData 01 2 Länge 02 3 Prüfsumme 03 Positive Antwort 1 ReadSSIData OK 81 2 Länge 13 3 Fehlerbits Bit 7: EEPROM-Fehler Bit 6: Fehlerbit SSI2 (Bit 2 bei SSI48) Bit 5: Fehlerbit SSI1 (Bit 2 bei SSI48) Bit 4...3: reserviert Bit 2: CRC-Fehler Systemdaten (0 = kein CRC-Fehler, 1 = CRC-Fehler) Bit 1: CRC-Fehler SSI2 (0 = kein CRC-Fehler, 1 = CRC-Fehler) Bit 0: CRC-Fehler SSI1 (0 = kein CRC-Fehler, 1 = CRC-Fehler) 4..7 Wert Pos1 [Auflösung: 1 µm], Low Byte...High Byte unsigned long Wwert Pos2 [Auflösung: 1 µm], Low Byte...High Byte unsigned long Wert Vel1 [Auflösung: 0.01 mm/s], Low Byte...High Byte unsigned long Wert Vel2 [Auflösung: 0.01 mm/s], Low Byte...High Byte unsigned long 20 Prüfsumme CS Version Seite 4 von 12

5 2.3. ReadSystemData Lesen der SSI48 Systemdaten Diese Daten sind nur gültig, wenn das Bit "CRC-Fehler Systemdaten" und das Bit "Empfangsfehler Systemdaten gleich 0 sind! Anforderung 1 ReadSystemData 02 2 Länge 02 3 Prüfsumme 04 Positive Antwort 1 ReadSystemData OK 82 2 Länge 09 3 Statusbits Bit 7: CRC-Fehler Systemdaten (0 = kein CRC-Fehler, 1 = CRC-Fehler) Bit 6: Empfangsfehler Systemdaten (0 = Daten vorhanden, 1 = keine Daten vorh.) Bit 5: reserviert Bit 4: Mapping für Nutzdaten 0 = SSI1: Pos1/Pos2 und SSI2: Vel1/Vel2 1 = SSI1: Pos1/Vel1 und SSI2: Pos2/Vel2 Bit 3: Auflösung (0 = 1 µm, 1 = 5 µm) Bit 2: Maßeinheit (0 = inch, 1 = mm) Bit 1...0: Firmenkennung (00/01/10 = reserviert, 11 = Novotechnik) 4 Länge des Wegaufnehmers, Low Byte 5 Länge des Wegaufnehmers, High Byte Dez [mm] oder [1/10 inch] (mm) (1/10 inch) 6 Fertigungsdatum, Kalenderwoche Dez Fertigungsdatum, Jahr Dez Laufende Nummer, Low Byte 9 Laufende Nummer, High Byte Dez Prüfsumme CS Version Seite 5 von 12

6 2.4. ReadConfiguration Lesen der Konfigurationsdaten des MAX 100 Anforderung 1 ReadConfiguration 07 2 Länge 02 3 Prüfsumme 09 Positive Antwort 1 ReadConfiguration OK 87 2 Länge 0C 3 Konfigurationsbits 1 Bit 7...2: reserviert Bit 1...0: SSI Mode (00 = SSI48, 01 = StartStop, 10 = SSI24, 11 = SSI25) 4 Konfigurationsbits 2 Bit 7...4: reserviert Bit 3...2: Clock Frequenz (00 = 1 MHz, 01 = 500 khz, 10 = 250 khz, 11 = reserviert) Bit 1: reserviert Bit 0: Clock Rate (0 = 100 µs, 1 = 1 ms) 5 Konfigurationsbits 3 Bit 7: SSI48/25/24 Auflösung (0 = 1µm, 1 = 5µm) Bit 6: SSI24/25: Codierung (0 = Binary, 1 = Gray) Bit 5: SSI48: Darstellungsart (0 = 2 Seiten, 1 = 1 Seite / Vollbildmodus) Bit 4: Piepser (0 = aus, 1 = ein) Bit 3...2: Zykluszeit (00 = 500 µs, 01 = 1 ms, 10 = 2 ms, 11 = 4 ms) Bit 1: Sprache für LCD-Anzeige (0 = Deutsch, 1 = Englisch) Bit 0: Mapping bei SSI48 0 = SSI1: Pos1/Pos2 und SSI2: Vel1/Vel2 1 = SSI1: Pos1/Vel1 und SSI2: Pos2/Vel2 6 Mittelwertbildung für Anzeige Dez Update Rate für Anzeige Dez [20 ms] [ ms] 8 Ultraschallgeschwindigkeit, Low Byte (bei StartStop) 9 Ultraschallgeschwindigkeit, High Byte (bei StartStop) Dez [1/10 m/s] [2790, ,0 m/s] 10 Anzahl der Positionsgeber (bei StartStop) Dez Softwarestand MAX 100, Hauptversionsnummer 12 Softwarestand MAX 100, Nebenversionsnummer 13 Prüfsumme CS Version Seite 6 von 12

7 2.5. WriteConfiguration Schreiben von Konfigurationsdaten für den MAX 100 Alle Daten werden im EEPROM des MAX 100 abgelegt und bleiben somit auch nach einer Spannungsunterbrechung erhalten. Falls ein Auslesen der EEPROM-Daten während der Startup Phase nicht möglich ist (EEPROM defekt, Prüfsumme fehlerhaft), werden Ersatzwerte aus dem ROM genommen und das Bit "EEPROM Fehler" gesetzt. Anforderung 1 WriteConfiguration 08 2 Länge 0A 3 Konfigurationsbits 1 Bit 7...2: reserviert Bit 1...0: SSI Mode (00 = SSI48, 01 = StartStop, 10 = SSI24, 11 = SSI25) 1) 4 Konfigurationsbits 2 Bit 7...4: reserviert Bit 3...2: Clock Frequenz (00 = 1 MHz, 01 = 500 khz, 10 = 250 khz, 11 = res.) 2) Bit 1: reserviert Bit 0: Clock Rate (0 = 100 µs, 1 = 1 ms) 5 Konfigurationsbits 3 Bit 7: SSI48/25/24 Auflösung (0 = 1µm, 1 = 5µm) Bit 6: SSI24/25: Codierung (0 = Binary, 1 = Gray) Bit 5: SSI48: Darstellungsart (0 = 2 Seiten, 1 = 1 Seite / Vollbildmodus) Bit 4: Piepser (0 = aus, 1 = ein) Bit 3...2: Zykluszeit (00 = 500 µs, 01 = 1 ms, 10 = 2 ms, 11 = 4 ms) Bit 1: Sprache für LCD-Anzeige (0 = Deutsch, 1 = Englisch) Bit 0: Mapping bei SSI48 0 = SSI1: Pos1/Pos2 und SSI2: Vel1/Vel2 1 = SSI1: Pos1/Vel1 und SSI2: Pos2/Vel2 6 Mittelwertbildung für Anzeige Dez Update Rate für Anzeige 8 Ultraschallgeschwindigkeit, Low Byte (bei StartStop) 9 Ultraschallgeschwindigkeit, High Byte (bei StartStop) Dez [20 ms] Dez [1/10 m/s] [ ms] [2790, ,0 m/s] 10 Anzahl der Positionsgeber (bei StartStop) Dez Prüfsumme CS 1) 2) Ein Programmierversuch mit 01 wird als 00 = SSI48 gewertet. Ein Programmierversuch mit 11 bei der Clock Frequenz wird als 10 = 250 khz gewertet. Version Seite 7 von 12

8 Bei SSI Mode, Clock Frequenz und Clock Rate sind nicht beliebige Kombinationen möglich. Folgende Tabelle zeigt die möglichen Einstellungen: SSI Mode Clock Frequenz Clock Rate OK SSI 48 1 MHz 100 µs ja SSI khz 100 µs nein SSI khz 100 µs nein SSI 48 1 MHz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja SSI 24 1 MHz 100 µs ja SSI khz 100 µs ja SSI khz 100 µs nein SSI 24 1 MHz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja SSI 25 1 MHz 100 µs ja SSI khz 100 µs ja SSI khz 100 µs nein SSI 25 1 MHz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja SSI khz 1 ms ja Ungültige Kombinationen und Werte außerhalb der angegebenen Wertebereiche werden mit der negativen Antwort 44 quittiert. Positive Antwort 1 WriteConfiguration OK 88 2 Länge 02 3 Prüfsumme 8A Version Seite 8 von 12

9 2.6. TesterPresent Information vom Testgerät (PC) an den MAX 100 zum Testen der Diagnosekommunikation oder zum Einstellen der Baudrate. Anforderung 1 TesterPresent 3F 2 Länge 02 3 Prüfsumme 41 Positive Antwort 1 TesterPresent OK BF 2 Länge 02 3 Prüfsumme C Negative Antwort Eine negative Antwort besteht aus dem Befehlsbyte, das abhängig von der vorhergehenden Anforderung festgelegt ist, dem Typ der negativen Antwort und der Prüfsumme. Treffen mehrere Fehler gleichzeitig zu, dann hat der Fehler mit dem niedrigsten Antwort-Typ die höchste Priorität. Die Priorität sinkt mit steigendem Antwort-Typ. 1 Befehl NOK 2 Länge 03 3 Antwort-Typ yy 4 Prüfsumme CS negative Antwort für die vorausgegangene Anforderung, siehe Kapitel 3 yy Antwort-Typ: 11 Checksum Fehler 22 keine gültige Service-ID 33 Datenlänge der Anforderung falsch 44 Servicedaten fehlerhaft (Plausibilitätsfehler, Sub-Identifier ungültig) 99 EEPROM Schreib-/Lesefehler Version Seite 9 von 12

10 Ursachen für eine negative Antwort 11 Checksum Fehler Die Prüfsumme eines empfangenen Befehls ist falsch. Die empfangene Datenlänge entspricht nicht der im Längenbyte definierten Datenlänge. Dies kann zu einem Checksum Fehler führen, muss es aber nicht zwangsläufig! 22 keine gültige Service-ID Ein Befehl wurde nicht erkannt, d.h. das Befehlsbyte ist ungültig. Zulässig sind nur die in Kapitel 3 angegebenen Befehle. 33 Datenlänge der Anforderung falsch Das Längenbyte ist ungleich 2 bei ReadSSIData, ReadSystemData, ReadConfiguration, TesterPresent. Das Längenbyte ist ungleich 10 bei WriteConfiguration. Die empfangene Datenlänge entspricht nicht der im Längenbyte definierten Datenlänge. Dies kann zu einem Fehler 33 führen, muss es aber nicht zwangsläufig! 44 Servicedaten fehlerhaft Bei WriteConfiguration wurden falsche Daten empfangen, siehe Kapitel EEPROM Schreib-/Lesefehler Bei WriteConfiguration konnten die Daten nicht fehlerfrei ins EEPROM geschrieben werden. 3. Übersicht Diagnosebefehle Service Anforderung Pos. Antwort Neg. Antwort ReadSSIData C1 ReadSystemData C2 ReadConfiguration C7 WriteConfiguration C8 TesterPresent 3F BF FF alle Angaben in hex Version Seite 10 von 12

11 4. Technische Daten Kenndaten serielle Schnittstelle Typ: RS232, bidirektional, 3-Draht (RX/TX/GND) Baudrate: bit/s ± 3% Datenrahmen: 1 Startbit, 8 Datenbits, 1 Stopbit, kein Paritätsbit (8, N, 1) das LSB wird zuerst übertragen Timing Anforderung Testgerät Antwort MAX Anf. Testgerät T IT T RR T IS T IDLE Variable Beschreibung Min-Wert Max-Wert Toleranz T IT Zeit zwischen zwei Bytes für Anforderung vom PC (Inter byte time for tester request) 0 ms 20 ms + 5 ms T IS Zeit zwischen zwei Bytes für Antwort vom MAX 100 (Inter byte time for MAX 100 response) T RR Zeit zwischen Anforderung PC und Antwort MAX 100 (Time between request and response) 0 ms 20 ms + 5 ms 0 ms 500 ms ms T IDLE Zeit zwischen Ende einer Antwort des MAX 100 und einer erneuten Anforderung des Testgeräts (Idle time) 0 ms 5. Änderungsindex Version Änderungen Datum Name 1.0 Erstausgabe Hahn 1.01 Änderung Configurations-Byte feste Auflösung ReadSSIData auf 1µm bzw. 0.01mm/s Schnell Version Seite 11 von 12

12 Novotechnik Messwertaufnehmer OHG Horbstraße 12 D Ostfildern Telefon Telefax Version Seite 12 von 12