基于STM32F的曼徹斯特電壓/電流編譯碼系統(tǒng)設(shè)計

圖2 　基于STM32F103RET6的曼徹斯特電壓、電流編譯碼系統(tǒng)框圖

3.1 電壓編碼

將定時器設(shè)置為輸出比較翻轉(zhuǎn)功能，申請一個緩存區(qū)，將要編碼的數(shù)據(jù)通過編碼算法轉(zhuǎn)換為翻轉(zhuǎn)匹配值放入此緩存區(qū)，如圖3所示的ABC DEF……計數(shù)值，編碼算法根據(jù)具體應(yīng)用中的編碼協(xié)議來編寫。啟動定時器后，計數(shù)器開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值與定時器比較寄存器的值匹配時，輸出引腳的電平進行翻轉(zhuǎn)并觸發(fā)DMA從緩存區(qū)來更新比較寄存器；每更新一次，DMA指向的內(nèi)存地址遞增1,指向下一次要更新到比較寄存器的數(shù)據(jù)，以此方式實現(xiàn)定時器根據(jù)緩存區(qū)的數(shù)據(jù)輸出對應(yīng)的編碼波形。編碼速率可通過修改定時器預(yù)分頻器和RCC時鐘控制器分頻器來進行調(diào)節(jié)。

圖3 編輯示例

3.2 電壓譯碼

將定時器設(shè)置為輸入捕獲功能，當(dāng)曼徹斯特碼的上升沿或下降沿到來時定時器會將當(dāng)前的計數(shù)值進行捕獲，并經(jīng)由DMA通道傳輸?shù)骄彺鎱^(qū)；主程序中會調(diào)用譯碼算法來對緩存區(qū)的數(shù)據(jù)進行處理并進行譯碼，譯碼作為編碼的逆過程，其譯碼算法也要根據(jù)具體應(yīng)用中的編碼協(xié)議來編寫。

3. 3 電流編碼

將電壓編碼通過圖4所示的電壓/電流轉(zhuǎn)換電路來實現(xiàn)，將定時器輸出的曼徹斯特電壓編碼轉(zhuǎn)換為曼徹斯特電流碼。

圖4 電壓/電流轉(zhuǎn)換電路

3.4 電流譯碼

將待測的曼徹斯特電流碼信號通過電流/電壓轉(zhuǎn)換為電壓碼，進行整形使邊緣變陡峭后交MCU來譯碼，電流/電壓轉(zhuǎn)換電路如圖5所示。

圖5 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路