2026 / 07 / 21
探究RZ T2M与RZ T2L的编码器接口使用有何差异

背景:

RZ T2M和RZ T2L是瑞萨推出的两款适用于工业自动化和嵌入式控制应用的微控制器,它们都支持电机控制所需用到的编码器接口。但两款芯片在编码器接口的硬件实现上有所差异。不少客户关注到这个差异之后,比较关心二者在编码器接口使用上有什么差异和注意事项。本文就客户的关注点展开详细的说明,在此之前本文会就业界通用的编码器接口类型概括说明一下。

编码器接口类型说明:
这里主要说明绝对值编码器的接口和协议,增量编码器相对简单不在本文解说范围内。

绝对值编码器通常通过具有特定协议的串行接口、网络接口或并行接口连接。不同类型的编码器接口有其特点,分为串行接口、网络接口/现场总线、并行接口三种主要类别。以下是详细解析:
   1.串行借口(Serial Interface)
      特点
         点对点通信:通常用于设备之间直接的数据传输。
         单向/双向通信:比如RS422或RS485 能够实现单向或双向数据传输。
         同步或异步通信:
            同步通信:需要时钟信号(Clock)。
            异步通信:不需要时钟信号,传输机制相对简单。
      适用场景:
         用于中距离的数据传输,适合环境简单的工业场合。
   2.网络接口/现场总线(Network Interface / Field Bus)
      特点:
         支持多种工业总线协议,例如PROFIBUS和DeviceNet。
         用于网络化工业通信,适合多节点系统。
      优势:
         提供设备间的灵活通信。
         便于多设备在网络中的管理和监控。
      应用场景:
         工厂自动化、分布式控制系统等复杂应用。
   3.并行接口(Parallel Interface)
      特点:
         最直接的编码器输出方法:尤其适用于单圈编码器。
         短距离、低分辨率:由于需要大量的布线,适合短距离应用,但分辨率较低。
         Gray码编码:编码输出采用Gray码方式,保证相邻位置只改变一个比特位,从而减少传输误差。
      优势:实现简单,响应速度快。
      限制:需要大量信号线,不适合长距离或复杂场景。

业界过去已经开发了几种绝对值编码器协议标准,每种标准都有其优缺点。它们是由不同的公司发明和驱动的,也都有各自的优势。
   ●尼康的A-Format
   ●BiSS是iC-Haus于2002年推出的开源标准。
   ●BiSS硬件与SSI(串行同步接口)编码器兼容,但提供了额外的功能和选项。(您可点击 https://biss-interface.com/about-biss/ 跳转到Biss)
   ●来自海德汉的两种不同版本的EnDat,EnDat2.2。
   ●SICK AG的HIPERFACE DSL。DSL代表“数字伺服链路”。
   ●FA-coder来自Tamagawa Seiki Co.,Ltd


下面解说一下RZ T2M与RZ T2L的编码器接口使用上的差异:


先说一下相同点:
   ●两个芯片都支持常用的编码器协议:RZ T2M和RZ T2L都支持EnDat,Biss-C,FA-CODER,A-format,HIPERFACE DSL-compliant。
   ●以a-format为例,两者的sample Program AN,基本上也是一样的。

硬件上的差异:
   ●RZ T2M是通过DRP(Dynamically Reconfigurable Processor)来实现的。什么是DRP需要的读者请移步的链接:https://www.renesas.cn/zh/video/renesas-drp-dynamic-reconfigurable-processor
   ●RZ T2L是把相应的编码器协议接口以外设的方式提供给用户,用户只需要初始化对应的外设模块就可以使用相应的编码器接口。

原理上所需要通过DRP把下图所示的ENCIF0-ENCIF15,这16个引脚配置成需要实现的编码器协议接口对应的引脚。

比如a-format这个协议:对于RZ T2M来说,如下图所示,A-format协议所需要用到的左边的脚引,可以通过DRP配置ENCIF0–ENCIF15这些接口实现。

RZ T2L因为有编码器接口子系统,相当于把主流的编码器接口都固化在RZ T2L的外设中。使用不同的编码器接口,就配置相应的寄存器,走初始化流程就好。
软件上的差异:
以A-format为例:
   ●RZ T2M在软件多了DRP所需要配置的库文件,因为是库也看不到具体的实现。我想主要是上面提到的引脚配置,和协议接口的配置,这些内容。具体用法请参考官网资料“RZ/T2M Group Encoder I/F Configuration Library”,如下面的第二张截图所示。


   ●RZ T2L的sample code里面没有这个库,因为接口已经以外设的形式存在了。1

通过文档的资料来看,RZ T2M和RZ T2L A-format编码器协议的文档的Release Note和sample program Application Note基本上都差不多。
RZ T2M多了一个编码器接口描述文档,如下面第一张截图所示;RZ T2L没有这个文档是因为在用户手册里面已经体现了这些内容,如下面第二张截图所示。

需要注意的是:
对于fa-coder这个协议在T2l手册上没有具体的说明,使用的是SCI接口,请具体参考官网的例程使用说明。

总的来说
二者在编码器接口的硬件实现上来说,是有区别的。RZ T2M是通过DRP来实现,RZ T2L是通过编码器外设来实现。有关软件实现,RZ  T2M通过DRP配置库来现实用户所需要的编码器协议接口,在Driver层来说T2M和T2L的驱动接口是一样的,所以从客户应用编程而言,2者基本没有区别。


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