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1、第18卷第1期传感技术学报Vol.18No.12005年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar.2005DesignofQuadratureDecoder/CounterBasedonCPLDYINGZhuo2yu,LIANGJian,SHAOLiang,YEXiu2qing(DepartmentofInformationScience&ElectronicEngineeringZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:QuadratureDecoder/Counterisv
2、eryimportantinindustrialcontrol,thisarticleputsforwardimplementa2tionofQuadratureDecoder/CounterbasedonComplexProgrammableLogicDevice(CPLD).TheCPLDhascharacter2isticessuchasISPandconvenientlyprogrammable.Sothisdesignhasrelativelylowcostaswellashighflexibilityandconfidentiality.Keywords:qu
3、adraturecoder;quadraturedecoder/counter;CPLD①基于CPLD的辨向细分电路设计应卓瑜,梁坚,邵亮,叶秀清(浙江大学信息与电子工程系,杭州310027)摘要:辨向细分电路在工业控制中有重要的现实意义,根据电路的特点提出了一种用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现辨向细分电路的方法。CPLD是一种具有丰富的可编程I/O引脚的可编程逻辑器件,具有在系统可编程、使用方便灵活的特点;不但可实现常规的逻辑器件功能,还可实现复杂的时序逻辑功能。因此该方案具有成本低廉、设计灵活和保密性强等特点。关键词:旋转编码器;辨向细分电路;CPLD中图分类号:
4、TP212;TP27文献标识码:A文章编号:1004-1699(2005)01-0143-03在工业测控的过程中,常常需要提取旋转主轴单一,并且供货渠道不畅;的角度信息。这就需要使用一种称作旋转编码器③将信号做简单的抗干扰处理后送入微控的传感器。旋转编码器通常输出A和B两路占空制器,主要由软件对信号进行解码。由于旋转编码比为50%的脉冲,A和B的脉冲个数反映主轴转器的分辨率往往很高,输出的AB两路脉冲非常密过的角度,A和B的相位反映主轴旋转的方向。集,这种方法就大大加重了微控制器的负担。对旋转编码器的输出信号进行解码,得到主轴为了克服以上方案的诸多缺点,并实现系统中[2]
5、的旋转方向和角度的电路称为辨向细分电路。该其它功能,本文中使用Altera的MAX3000A系列电路通常采用如下方法之一实现:低成本CPLD自行设计辨向细分电路。①选用自带辨向细分电路的微控制器或者数字信号处理器。这种方法的缺点是给器件的选1设计要求和总体方案型带来很大的限制;②使用专用的辨向细分电路芯片,例如系统中选用的旋转编码器的输出脉冲为360[1]HCTL-2020。这种方法的缺点是芯片功能过于个/转,旋转速度不超过1200r/min,该旋转编码器①收稿日期:2004207229作者简介:应卓瑜(1979-)女,硕士生,主要研究方向为图像处理,机器人视觉,信号处理
6、,yingzy@isee.zju.edu.cn;yingzy@zju.edu.cn;梁坚(1979-)男,硕士生,研究方向为数字通信,纠错编码;邵亮(1980-)男,硕士生,主要研究方向为图像处理,机器人视觉,信号处理;叶秀清(1936-)女,教授,主要研究计算机视觉,人工智能,智能机器人视觉系统等.144传感技术学报2005年除了输出A、B两路信号外,还有一路Z信号,它在begin主轴旋转至0度时输出一个过零脉冲。系统中使datain-d[DEPTH-1:1]<=datain-d[DEPTH-2:0];用的微控制器是AT91M40800,它是一款不带内部endalway
7、s@(posedgesys-clk)程序存储器的ARM7内核微控制器,只能外挂beginflash。AT91M40800的外部中断的触发方式是不可datain-d[0]<=datain;编程的,只能为边沿出发,而且无论上升沿还是下datain<=din;降沿都会触发中断。end辨向细分电路的设计要求是角度分辨率为1°;always@(posedgesys-clk)能在主轴旋转至0°、90°、180°和270°时触发微控制begin器的外部中断;允许微控制器通过外部总线读取角if(&datain-d)度值。dout<=1;根据这
