專利名稱：鑒相倍頻計數(shù)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業(yè)控制領域的角度、角加速度及位移測量，特別涉及一種光電 旋轉(zhuǎn)編碼器作為角度傳感器時的鑒相倍頻及計數(shù)裝置。
背景技術：
在工業(yè)控制領域，經(jīng)常遇到角度、角加速度及位移測量。傳感器只輸出兩路脈沖信 號，這兩路脈沖信號不能被計算機或其他數(shù)據(jù)處理設備識別。專用鑒相倍頻芯片，只能按反 向和正向輸出兩路倍頻脈沖仍不是可識別數(shù)據(jù)；必須外加兩個計數(shù)器才能把這些脈沖變?yōu)?數(shù)據(jù)。而且這些芯片成本較高都是單路占用印制板面積大，需要外加時鐘電路，使用不方 便。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供了一種在一個可編程器件內(nèi)，集成了 倍頻、鑒相和計數(shù)功能的鑒相倍頻計數(shù)裝置。本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術方案是一種鑒相倍頻計數(shù)裝置，其特 征在于包括現(xiàn)場可編程門陣列器件，所述現(xiàn)場可編程門陣列器件的內(nèi)部電路連接為鑒 相電路和倍頻與計數(shù)電路并聯(lián)構(gòu)成鑒相倍頻計數(shù)電路，八個鑒相倍頻計數(shù)電路一端相連 接，每個鑒相倍頻計數(shù)電路分別與地址譯碼器連接。本實用新型的特點是1、電路簡單，無需外加時鐘；2、鑒相、倍頻、計數(shù)一次完成； 3、可配置倍頻數(shù)1、2、4 ；4、標準讀寫時序。

圖1為本實用新型電路連接框圖。圖2為本實用新型端口示意圖。圖3為本實用新型倍頻與計數(shù)電路連接框圖。圖4為本實用新型鑒相電路圖。
具體實施方式
如圖1、3所示，鑒相倍頻計數(shù)裝置，包括現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)，現(xiàn)場可編 程門陣列器件的內(nèi)部電路連接為鑒相電路和倍頻與計數(shù)電路并聯(lián)構(gòu)成鑒相倍頻計數(shù)電 路，八個鑒相倍頻計數(shù)電路一端相連接，每個鑒相倍頻計數(shù)電路分別與地址譯碼器連接。鑒相倍頻計數(shù)電路的電路連接為可逆計數(shù)器0、可逆計數(shù)器1分別與全加器一端 連接，全加器另一端分別與寄存器0、寄存器1的一端連接，寄存器0、寄存器1的另一端相 連接。倍頻電路由邊沿檢測和四輸入或門組成。鑒相電路由邊沿觸發(fā)器和邊沿檢測構(gòu) 成。計數(shù)電路可以控制成加脈沖計數(shù)和減脈沖計數(shù)。如圖2所示為端口，一端接最多接8路旋轉(zhuǎn)編碼器，另一端接微控制器，4位地址，8位數(shù)據(jù)，一個讀信號。如圖4所示為鑒相電路，他由四個D觸發(fā)器和一個同或門組成。當B路上升沿到達時A路信號為高則為正向，A路信號為低則為反向。其他3個觸發(fā)器起相同作用，4路相 同時輸出使能信號，計數(shù)器開始計數(shù)，取其中一路控制計數(shù)器計數(shù)方向。工作原理(1)倍頻與計數(shù)電路，A、B是兩路相位相差90度占空比50%的脈沖，對其進行同或 操作就可以檢出所有的A、B信號變化。用兩個計數(shù)器，一個計同或門輸出的上升沿，一個計 同或輸出的下降沿。在A、B的一個周期內(nèi)，可以計四個數(shù)，實現(xiàn)四倍頻。有符號計數(shù)器的最 高位表示轉(zhuǎn)動方向。16位有符號計數(shù)器對兩個計數(shù)器值進行加運算。其輸出的高八位和低 八位分別送到兩個寄存器中。(2)鑒相電路，D觸發(fā)器用于檢測一路信號變化時另一路的狀態(tài)，由此判斷轉(zhuǎn)動方 向，當B路上升沿到達時A路信號為高則為正向，A路信號為低則為反向。其他3個觸發(fā)器 起相同作用，4路相同時輸出使能信號，計數(shù)器開始計數(shù)，取其中一路控制計數(shù)器計數(shù)方向。(3)外部操作，地址譯碼器根據(jù)Α(ΓΑ3的值選擇一個寄存器，當RD上有一個下降沿 時被選擇的寄存器輸出等于全加器輸出，D(TD7等于寄存器輸出。沒有被選中的寄存器輸 出為高阻態(tài)。
權利要求1.一種鑒相倍頻計數(shù)裝置，其特征在于包括現(xiàn)場可編程門陣列器件，所述現(xiàn)場可編 程門陣列器件的內(nèi)部電路連接為，鑒相電路和倍頻與計數(shù)電路并聯(lián)構(gòu)成鑒相倍頻計數(shù)電 路，八個鑒相倍頻計數(shù)電路一端相連接，每個鑒相倍頻計數(shù)電路分別與地址譯碼器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的鑒相倍頻計數(shù)裝置，其特征在于所述鑒相倍頻計數(shù)電路的 電路連接為，可逆計數(shù)器O、可逆計數(shù)器1分別與全加器一端連接，全加器另一端分別與寄 存器O、寄存器1的一端連接，寄存器O、寄存器1的另一端相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種鑒相倍頻及計數(shù)裝置，包括現(xiàn)場可編程門陣列器件，現(xiàn)場可編程門陣列器件的內(nèi)部電路連接為鑒相電路和倍頻與計數(shù)電路并聯(lián)構(gòu)成鑒相倍頻計數(shù)電路，八個鑒相倍頻計數(shù)電路一端相連接，每個鑒相倍頻計數(shù)電路分別與地址譯碼器連接。本實用新型的特點是1、電路簡單，無需外加時鐘；2、鑒相、倍頻、計數(shù)一次完成；3、可配置倍頻數(shù)1、2、4；4、標準讀寫時序。
文檔編號H03K21/00GK201898500SQ20102060010
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者劉欣, 宋光偉, 張波, 張鵬泉, 曹曉冬, 李柬, 李續(xù), 王文亮, 范玉進, 趙維兵 申請人:天津光電通信技術有限公司