增量编码器接口的相关问题

禹盟自动化科技 发布时间：2022-1-21 浏览：1517次

　　禹盟编码器介绍增量编码器接口的相关问题。

　　一、完整性：CPU 数据路径并不总是与计数器分辨率完美匹配。例如，一个应用程序可能有一个 32 位编码器计数器，可由 8 位或 16 位 CPU 访问。在这种情况下，重要的是计数值在将计数传输到 CPU 的过程中不发生变化。为确保这一点，增量编码器接口必须双缓冲计数。当 CPU 准备好读取计数时，它会写入控制寄存器以使计数同步传输到缓冲寄存器。然后，CPU 可以从缓冲寄存器中读取计数，无论是一次性还是分段，在空闲时都不会收到损坏的数据。

　　二、速度：为确保无故障运行，增量编码器接口必须是完全同步的数字设计。由于编码器的输出信号相对于接口时钟是异步的，因此它们在传递到接口的核心逻辑之前必须与系统时钟同步。采样理论规定系统时钟频率必须大于最高事件频率，并且由于感兴趣的事件是编码器时钟边沿，系统时钟的频率必须大于编码器 A 或 B 频率的四倍。实际上，系统时钟频率必须比这更高，因为编码器的时钟永远不会有恰好 90 度的相位差。同理，增量编码器接口也是同步设计。

　　三、预加载：如上所述，CPU 的职责不是为增量编码器接口提供服务。因此，实用的编码器接口必须提供 CPU 难以或不可能实时执行的硬件功能。例如，为了进行高精度的速度测量，编码器接口必须能够自动对计数进行快照（采样）以响应来自定时器或外部信号的触发。此外，如果预期触发间隔很近，则接口必须提供 FIFO 缓冲区以防止丢失样本。另一个重要功能是外部输入信号的计数器预加载（强制计数为预先指定的值），这对于高性能机械系统归位至关重要。

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