專利名稱：帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，特別涉及一種帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的比較流常用的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)器在電機(jī)換向時(shí)常有計(jì)數(shù)丟失、滯后現(xiàn)象，同時(shí)它們也沒(méi)有帶上濾波功能。在實(shí)際工作中計(jì)數(shù)的丟失、滯后會(huì)影響系統(tǒng)的控制精度，同時(shí)當(dāng)電機(jī)不停來(lái)回?fù)Q向時(shí)可能造成誤差積累，時(shí)間久了就會(huì)使系統(tǒng)失去精度；另一方面正交信號(hào)不干凈，上升下降沿有毛刺在一些國(guó)產(chǎn)碼盤(pán)&柵尺上很常見(jiàn)，沒(méi)有濾波功能的計(jì)數(shù)器很容易弓I入毛刺的干擾，造成計(jì)數(shù)失誤。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的是為了解決目前的技術(shù)方法缺少濾波功能易引入毛刺的干擾，造成計(jì)數(shù)失誤的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法。本發(fā)明的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，它包括如下步驟步驟一對(duì)計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器進(jìn)行初始化，A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器的存儲(chǔ)空間均為4位，A信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期的正交信號(hào)中的A信號(hào)，B信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期的正交信號(hào)中的B信號(hào)；步驟二 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為上升沿時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟三；步驟三:A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器同時(shí)移一位，轉(zhuǎn)入步驟四；步驟四根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟五，否，則轉(zhuǎn)入步驟六；步驟五判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I ;步驟六根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟七，若否，則轉(zhuǎn)入步驟八；步驟七判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I,轉(zhuǎn)入步驟二,若否,則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟八根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟九，否則轉(zhuǎn)入步驟十；步驟九判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟十根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟十一，若否，則轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟十一判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I,轉(zhuǎn)入步驟二,若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的方法可以對(duì)正交信號(hào)進(jìn)行4倍頻計(jì)數(shù)，并克服了一般計(jì)數(shù)方法換向時(shí)計(jì)數(shù)丟失、滯后的問(wèn)題，同時(shí)本方法還有自動(dòng)濾波功能，能夠屏蔽一些電磁干擾、電路抖動(dòng)的影響。


圖I為本發(fā)明所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的流程示意圖。圖2為本發(fā)明所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的仿真結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，它包括如下步驟步驟一對(duì)計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器進(jìn)行初始化，A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器的存儲(chǔ)空間均為4位，A信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期 的正交信號(hào)中的A信號(hào)，B信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期的正交信號(hào)中的B信號(hào)；步驟二 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為上升沿時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟三；步驟三:A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器同時(shí)移一位，轉(zhuǎn)入步驟四；步驟四根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟五，否，則轉(zhuǎn)入步驟六；步驟五判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I ;步驟六根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟七，若否，則轉(zhuǎn)入步驟八；步驟七判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟八根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟九，否則轉(zhuǎn)入步驟十；步驟九判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟十根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟十一，若否，則轉(zhuǎn)入步驟二 ；步驟十一判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I,轉(zhuǎn)入步驟二,若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二。將計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器初始化，在每個(gè)時(shí)鐘沿將A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器移一位，用A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器中的值分析當(dāng)前是否有相信號(hào)的邊沿。若有，則根據(jù)當(dāng)前相信號(hào)邊沿，檢測(cè)另一相信號(hào)的電平，從而可以判斷出電機(jī)的轉(zhuǎn)向，最后根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)向給計(jì)數(shù)器置數(shù)，等待下一個(gè)時(shí)鐘；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),計(jì)數(shù)器counter減I,當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),計(jì)數(shù)器counter加I。判斷正交信號(hào)的A或B信號(hào)是否為低或高電平的方法，可以直接對(duì)正交信號(hào)的A或B信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，再對(duì)其進(jìn)行判斷。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的進(jìn)一步限定，步驟四中，根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為上升沿的方法為如果A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)為0011，則判斷所述A信號(hào)為上升沿，若否，則判斷所述A信號(hào)不是上升沿。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的進(jìn)一步限定，步驟六中，根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為下降沿的方法為如果A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)為1100，則判斷所述A信號(hào)為下降沿，若否，則判斷所述A信號(hào)不是下降沿。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的帶有濾波功能的正交信 號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的進(jìn)一步限定，步驟八中，根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為上升沿的方法為如果B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)為0011，則判斷所述B信號(hào)為上升沿，若否，則判斷所述B信號(hào)不是上升沿。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的進(jìn)一步限定，步驟十中，根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期 的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為下降沿的方法為如果B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)為1100，則判斷所述B信號(hào)為下降沿，若否，則判斷所述B信號(hào)不是下降沿。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
一所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法的進(jìn)一步限定，它還包括清零的步驟，該步驟將計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器清零，轉(zhuǎn)入步驟一。啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)判斷是否輸入清零信號(hào)，對(duì)計(jì)數(shù)器、信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器清零，然后進(jìn)行初始化。本實(shí)施方式所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法寫(xiě)成程序后，可以在所有FPGA和CPLD上運(yùn)行，并取得了很好的效果。仿真結(jié)果如圖2所示。本實(shí)施方式所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法應(yīng)用于碼盤(pán)或柵尺中，使得它能夠準(zhǔn)確的對(duì)正交信號(hào)進(jìn)行4倍頻計(jì)數(shù)，同時(shí)能夠?yàn)V除正交信號(hào)中小毛刺的干擾。
權(quán)利要求
1.帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于，它包括如下步驟 步驟一對(duì)計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器進(jìn)行初始化，A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器的存儲(chǔ)空間均為4位，A信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期的正交信號(hào)中的A信號(hào)，B信號(hào)移位寄存器用于存儲(chǔ)一個(gè)周期的正交信號(hào)中的B信號(hào)； 步驟二 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為上升沿時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟三； 步驟三:A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器同時(shí)移一位，轉(zhuǎn)入步驟四； 步驟四根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟五，否，則轉(zhuǎn)入步驟六； 步驟五判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減1，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I ; 步驟六根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟七，若否，則轉(zhuǎn)入步驟八； 步驟七判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的B信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減1，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ； 步驟八根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為上升沿，若是，轉(zhuǎn)入步驟九，否則轉(zhuǎn)入步驟十； 步驟九判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為低電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減1，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二 ； 步驟十根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為下降沿，若是則轉(zhuǎn)入步驟十一，若否，則轉(zhuǎn)入步驟二 ； 步驟十一判斷當(dāng)前時(shí)刻正交信號(hào)的A信號(hào)是否為高電平，若是，則計(jì)數(shù)器counter減I，轉(zhuǎn)入步驟二，若否，則計(jì)數(shù)器counter加I,轉(zhuǎn)入步驟二。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于， 步驟四中，根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為上升沿的方法為如果A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)為0011，則判斷所述A信號(hào)為上升沿，若否，則判斷所述A信號(hào)不是上升沿。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于， 步驟六中，根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻A信號(hào)是否為下降沿的方法為如果A信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的A信號(hào)為1100，則判斷所述A信號(hào)為下降沿，若否，則判斷所述A信號(hào)不是下降沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于， 步驟八中，根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為上升沿的方法為如果B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)為0011，則判斷所述B信號(hào)為上升沿，若否，則判斷所述B信號(hào)不是上升沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于， 步驟十中，根據(jù)當(dāng)前B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)判斷當(dāng)前時(shí)刻B信號(hào)是否為下降沿的方法為如果B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的一個(gè)周期的B信號(hào)為1100，則判斷所述B信號(hào)為下降沿，若否，則判斷所述B信號(hào)不是下降沿。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，其特征在于，它還包括清零的步驟，該步驟將計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器清零，轉(zhuǎn)入步驟 O
全文摘要
帶有濾波功能的正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法，涉及一種正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)方法。為了解決目前的技術(shù)方法缺少濾波功能易引入毛刺的干擾，造成計(jì)數(shù)失誤的問(wèn)題。將計(jì)數(shù)器、A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器初始化，在每個(gè)時(shí)鐘沿將A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器移一位，用A信號(hào)移位寄存器和B信號(hào)移位寄存器中存儲(chǔ)的值分析當(dāng)前是否有A信號(hào)或B信號(hào)的邊沿。若有，則根據(jù)當(dāng)前A信號(hào)或B信號(hào)的邊沿，檢測(cè)另一相信號(hào)的電平，從而可以判斷出電機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器counter減1，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器counter加1，再等待下一個(gè)時(shí)鐘。用于為正交信號(hào)4倍頻計(jì)數(shù)。
文檔編號(hào)H03K21/00GK102801412SQ201210325600
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者高會(huì)軍, 吳志兵, 孫一勇, 孫光輝, 任雨, 衛(wèi)作龍, 盧秋剛, 周世亮 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)