增量編碼器接口的相關(guān)問(wèn)題
禹盟自動(dòng)化科技 發(fā)布時(shí)間:2022-1-21 瀏覽:1623次
禹盟編碼器介紹增量編碼器接口的相關(guān)問(wèn)題。
一、完整性:CPU 數(shù)據(jù)路徑并不總是與計(jì)數(shù)器分辨率完美匹配。例如,一個(gè)應(yīng)用程序可能有一個(gè) 32 位編碼器計(jì)數(shù)器,可由 8 位或 16 位 CPU 訪(fǎng)問(wèn)。在這種情況下,重要的是計(jì)數(shù)值在將計(jì)數(shù)傳輸?shù)?CPU 的過(guò)程中不發(fā)生變化。為確保這一點(diǎn),增量編碼器接口必須雙緩沖計(jì)數(shù)。當(dāng) CPU 準(zhǔn)備好讀取計(jì)數(shù)時(shí),它會(huì)寫(xiě)入控制寄存器以使計(jì)數(shù)同步傳輸?shù)骄彌_寄存器。然后,CPU 可以從緩沖寄存器中讀取計(jì)數(shù),無(wú)論是一次性還是分段,在空閑時(shí)都不會(huì)收到損壞的數(shù)據(jù)。
二、速度:為確保無(wú)故障運(yùn)行,增量編碼器接口必須是完全同步的數(shù)字設(shè)計(jì)。由于編碼器的輸出信號(hào)相對(duì)于接口時(shí)鐘是異步的,因此它們?cè)趥鬟f到接口的核心邏輯之前必須與系統(tǒng)時(shí)鐘同步。采樣理論規(guī)定系統(tǒng)時(shí)鐘頻率必須大于最高事件頻率,并且由于感興趣的事件是編碼器時(shí)鐘邊沿,系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率必須大于編碼器 A 或 B 頻率的四倍。實(shí)際上,系統(tǒng)時(shí)鐘頻率必須比這更高,因?yàn)榫幋a器的時(shí)鐘永遠(yuǎn)不會(huì)有恰好 90 度的相位差。同理,增量編碼器接口也是同步設(shè)計(jì)。
三、預(yù)加載:如上所述,CPU 的職責(zé)不是為增量編碼器接口提供服務(wù)。因此,實(shí)用的編碼器接口必須提供 CPU 難以或不可能實(shí)時(shí)執(zhí)行的硬件功能。例如,為了進(jìn)行高精度的速度測(cè)量,編碼器接口必須能夠自動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)進(jìn)行快照(采樣)以響應(yīng)來(lái)自定時(shí)器或外部信號(hào)的觸發(fā)。此外,如果預(yù)期觸發(fā)間隔很近,則接口必須提供 FIFO 緩沖區(qū)以防止丟失樣本。另一個(gè)重要功能是外部輸入信號(hào)的計(jì)數(shù)器預(yù)加載(強(qiáng)制計(jì)數(shù)為預(yù)先指定的值),這對(duì)于高性能機(jī)械系統(tǒng)歸位至關(guān)重要。
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