本實用新型專利技術(shù)涉及一種用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路，包括兩路毛刺消除電路、程控毛刺時鐘電路、相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路、閘門信號發(fā)生電路、程控計數(shù)器、自動復(fù)位電路和接口邏輯電路；所述的程控毛刺時鐘電路分別與兩路毛刺消除電路、接口邏輯電路連接，其中一路毛刺消除電路與相位檢測電路連接，另一路毛刺消除電路分別與相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、閘門信號發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路連接，所述的接口邏輯電路分別與相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路、程控計數(shù)器連接，所述的閘門信號發(fā)生電路、程控計數(shù)器、自動復(fù)位電路、閘門信號發(fā)生電路依次連接形成閉環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型專利技術(shù)具有適用范圍廣、輸出接口統(tǒng)一等優(yōu)點。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種可程控旋轉(zhuǎn)編碼器，尤其是涉及一種用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路。
技術(shù)介紹
旋轉(zhuǎn)編碼器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、工業(yè)控制、醫(yī)療器械等需要連續(xù)、精密調(diào)控的應(yīng)用場合。旋轉(zhuǎn)編碼器輸出兩路相差90度的脈沖信號，根據(jù)兩路信號的相位超前、滯后判定旋轉(zhuǎn)方向，同時根據(jù)脈沖輸出個數(shù)決定旋轉(zhuǎn)量的大小。由于分辨率和應(yīng)用環(huán)境的不同，旋轉(zhuǎn)編碼器在構(gòu)成原理上又分為光電式、電阻式、開關(guān)式等，這種多樣性造成旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用電路各不相同，在實際使用中產(chǎn)生如下一些問題1)外圍電路采用分離元件構(gòu)成，由于器件的離散性造成電路穩(wěn)定性下降，可靠性差。2)電路形式不統(tǒng)一，替換不同類型的旋轉(zhuǎn)編碼器需要修改外圍應(yīng)用電路，使用起來很不方便。3)應(yīng)用電路的記錄響應(yīng)時間是固定的，無法修改，電路的通用性和適用性差。4)外圍應(yīng)用電路復(fù)雜，輸出接口不統(tǒng)一，電路的可移植性較差，不便于小型化和集成化處理。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用范圍廣、輸出接口統(tǒng)一、可移植性好的用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路。本技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路，其特征在于，包括兩路毛刺消除電路、 程控毛刺時鐘電路、相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路、閘門信號發(fā)生電路、程控計數(shù)器、自動復(fù)位電路和接口邏輯電路；所述的程控毛刺時鐘電路分別與兩路毛刺消除電路、接口邏輯電路連接，其中一路毛刺消除電路與相位檢測電路連接，另一路毛刺消除電路分別與相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、閘門信號發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路連接，所述的接口邏輯電路分別與相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路、程控計數(shù)器連接，所述的閘門信號發(fā)生電路、程控計數(shù)器、自動復(fù)位電路、閘門信號發(fā)生電路依次連接形成閉環(huán)，所述的閘門信號發(fā)生電路與脈沖計數(shù)器連接。所述的兩路毛刺消除電路分別接收差分相位信號RPG+和RPG-，用于消除毛刺信號。所述的程控毛刺時鐘電路產(chǎn)生不同的毛刺消除時鐘以適應(yīng)不同的旋轉(zhuǎn)編碼器。所述的相位檢測電路用于檢測旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向。所述的中斷發(fā)生電路產(chǎn)生中斷請求信號，用于外部CPU處理。所述的脈沖計數(shù)電路對旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖進行計數(shù)，數(shù)據(jù)記錄長度共11位，合計最大計數(shù)2047個脈沖，計數(shù)結(jié)果輸入到接口邏輯電路。所述的閘門信號發(fā)生電路用于產(chǎn)生記錄旋轉(zhuǎn)脈沖的個數(shù)所需的閘門信號，閘門信號起始時間由旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的第一個脈沖激勵，結(jié)束時間則由程控計數(shù)器產(chǎn)生。所述的自動復(fù)位電路對閘門的各種電路進行復(fù)位，復(fù)位信號自動產(chǎn)生，用于下一個計數(shù)周期的開始。所述的接口邏輯電路用于對外部信號的通信和內(nèi)部邏輯的控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下優(yōu)點1)整個電路全部采用數(shù)字電路實現(xiàn)，無外圍分離元件，適合FPGA或EPLD實現(xiàn)，或者通過專用芯片實現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)編碼器的集成，利于一體化、小型化旋轉(zhuǎn)編碼器的設(shè)計生產(chǎn)和應(yīng)用；2)毛刺消除時鐘周期可程序控制，適合所有旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用；3)脈沖計數(shù)的閘門時間也是可程控的，增加了電路的適用性，更換旋轉(zhuǎn)編碼器只需要修改閘門時間即可。4)輸出接口統(tǒng)一，可移植性好。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本技術(shù)的具體實施電路。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本技術(shù)進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路，包括兩路毛刺消除電路 1、程控毛刺時鐘電路2、相位檢測電路3、中斷發(fā)生電路7、脈沖計數(shù)電路6、閘門信號發(fā)生電路4、程控計數(shù)器5、自動復(fù)位電路8和接口邏輯電路9 ；所述的程控毛刺時鐘電路2分別與兩路毛刺消除電路1、接口邏輯電路9連接，其中一路毛刺消除電路與相位檢測電路3連接， 另一路毛刺消除電路分別與相位檢測電路3、中斷發(fā)生電路7、閘門信號發(fā)生電路4、脈沖計數(shù)電路6連接，所述的接口邏輯電路9分別與相位檢測電路3、中斷發(fā)生電路7、脈沖計數(shù)電路6、程控計數(shù)器5連接，所述的閘門信號發(fā)生電路4、程控計數(shù)器5、自動復(fù)位電路8、閘門信號發(fā)生電路4依次連接形成閉環(huán)，所述的閘門信號發(fā)生電路4與脈沖計數(shù)器6連接。工作原理如下來自旋轉(zhuǎn)編碼器的差分相位信號(RPG+和RPG-)進入本電路單元， 由于非光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的接觸噪聲會產(chǎn)生額外的毛刺信號，而且不同類型、不同型號的旋轉(zhuǎn)編碼器的毛刺周期是不同的，毛刺消除電路1可消除這些毛刺信號，并且通過程控毛刺時鐘電路2產(chǎn)生不同的毛刺消除時鐘以適應(yīng)不同的旋轉(zhuǎn)編碼器。兩路經(jīng)整形后的相位差信號分別進入相位檢測電路3、中斷發(fā)生電路7和閘門信號發(fā)生電路4。相位檢測電路3用于判斷旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，其輸出作為最終輸出數(shù)據(jù)的最高位，為0代表逆時針方向， 為1代表順時針方向。當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器工作時，中斷發(fā)生電路7產(chǎn)生中斷信號(INT)，便于外部CPU處理。閘門信號發(fā)生電路4用于產(chǎn)生記錄旋轉(zhuǎn)脈沖的個數(shù)所需的閘門信號(GATE)， 閘門信號起始時間由旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的第一個脈沖激勵，結(jié)束時間則由程控計數(shù)器5產(chǎn)生。自動復(fù)位電路8對閘門的各種電路進行復(fù)位，復(fù)位信號自動產(chǎn)生，以便于下一個計數(shù)周期的開始。脈沖計數(shù)電路6在間門信號內(nèi)對旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖進行計數(shù)，數(shù)據(jù)記錄長度共 11位，合計最大可計數(shù)2047個脈沖，計數(shù)結(jié)果進入接口邏輯電路。接口邏輯電路9完成整個模塊的對外通信和控制。外部接口信號共4個。本技術(shù)的具體電路如圖2所示，觸發(fā)器Dl和D2對應(yīng)著圖1中的兩路毛刺消除電路1，觸發(fā)器D3對應(yīng)著圖1中的相位檢測電路3，D4對應(yīng)著圖1中的程控計數(shù)器5，D5 對應(yīng)著圖1中的閘門信號產(chǎn)生電路4，D6對應(yīng)著圖1中的自動復(fù)位電路8，D7對應(yīng)著圖1中的脈沖計數(shù)電路6，D9對應(yīng)著圖1中的中斷發(fā)生器7。觸發(fā)器Dl和D2對輸入的旋轉(zhuǎn)編碼器信號進行整形和同步處理，觸發(fā)器D3判斷旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，D5產(chǎn)生間門計數(shù)的起始時刻，D6和D7是兩個計數(shù)器，D6控制間門的計數(shù)時間，D7完成對旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖進行計數(shù)。當(dāng)D6計數(shù)達到預(yù)定的設(shè)置值時，對D5進行復(fù)位，并且D6重新進行裝載，同時D7停止計數(shù)并保持數(shù)據(jù)，并在此時通過D9產(chǎn)生中斷信號，這樣可以保證中斷處理與編碼計數(shù)不產(chǎn)生沖突。D4是閘門時間控制寄存器，它的值由外部輸入控制。當(dāng)外部設(shè)備接收到中斷信號后，通過總線讀出方向信號WR和旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖個數(shù)RD (11 0)，然后通過CLR信號對中斷發(fā)生器D9和編碼計數(shù)器D7復(fù)位，開始等待下一個計數(shù)周期的開始。各信號定義如下 RPG+和RPG-旋轉(zhuǎn)編碼器的原始輸入脈沖信號；G(15:0)閘門時間控制寄存器的數(shù)據(jù)；SCLK 高速同步時鐘信號，要求該信號時鐘頻率至少是旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖頻率的5 倍以上；CLR:復(fù)位信號；DIR 旋轉(zhuǎn)編碼器的方向輸出信號；RD (11:0)旋轉(zhuǎn)編碼器的計數(shù)結(jié)果；INT 中斷信號輸出，低有效。權(quán)利要求1.一種用于可程控旋轉(zhuǎn)編碼器的自適應(yīng)電路，其特征在于，包括兩路毛刺消除電路、程控毛刺時鐘電路、相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路、閘門信號發(fā)生電路、程控計數(shù)器、自動復(fù)位電路和接口邏輯電路；所述的程控毛刺時鐘電路分別與兩路毛刺消除電路、 接口邏輯電路連接，其中一路毛刺消除電路與相位檢測電路連接，另一路毛刺消除電路分別與相位檢測電路、中斷發(fā)生電路、閘門信號發(fā)生電路、脈沖計數(shù)電路連接，所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳爽，陳懷超，陳向民，
申請(專利權(quán))人：上海創(chuàng)遠儀器技術(shù)股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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