增量型光電編碼器抗抖動二倍頻電路的設(shè)計(jì)

　　2．2．2 FPGA濾除編碼器抖動及仿真結(jié)果

　　根據(jù)以上分析，本文采用FPGA濾除增量型光電編碼器輸出抖動脈沖。編譯環(huán)境采用QuartusⅡ8．O。在FPGA中使用圖形和語言結(jié)合的方法設(shè)計(jì)邏輯模塊。內(nèi)部的邏輯子模塊采用Verilog語言來實(shí)現(xiàn)。頂層模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。A和B輸入引腳連接增量型編碼器A相和B相信號。Acount為16位的數(shù)據(jù)寄存器，輸出當(dāng)前編碼器的位置。頂層設(shè)計(jì)中包含兩個模塊，一個是根據(jù)編碼器的B相跳變沿記錄來濾除編碼器A相抖動脈沖的BlockA模塊，該模塊根據(jù)濾除后的A相脈沖數(shù)據(jù)個數(shù)并記錄脈沖數(shù)據(jù)。Verilog的主要程序如下：

　　另一個模塊BlockB主要完成的功能是濾除編碼器B相的抖動脈沖。根據(jù)分析濾除編碼器抖動的原理，ENA引腳為BlockA模塊的輸出引腳，當(dāng)A相輸入引腳有跳變時ENA為1，A相引腳有連續(xù)的跳變或者接下來B相有跳變時ENA為0。ENB為編碼器B相跳變使能引腳，當(dāng)ENA為1時如果B相有跳變ENB為1，當(dāng)ENA為1時如果B相有連續(xù)跳變ENB為0。主要程序如下：

　　以圖4(a)的編碼器抖動輸出仿真為例，仿真效果如圖6所示。從圖中分析，A相輸出7個脈沖，應(yīng)該輸出3個脈沖，二倍頻后是14個脈沖，應(yīng)該輸出6個脈沖，經(jīng)過濾除后脈沖計(jì)數(shù)器數(shù)為6個。A相的抖動脈沖得到有效的濾除。

　　3 結(jié)語

　　現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果證明，該算法可以消除工業(yè)現(xiàn)場出現(xiàn)的干擾和抖動現(xiàn)象，能夠準(zhǔn)確地記錄脈沖數(shù)據(jù)。此濾波方法可以采用軟件濾波，但是軟件濾波需要的引腳較多，采用兩個中斷引腳響應(yīng)A相的上升沿和下降沿，浪費(fèi)CPU資源。采用FPGA實(shí)現(xiàn)編碼器的濾波，設(shè)計(jì)方便，改動靈活。