基于FPGA和STM32的雷尼绍光栅尺读数头正交编码器数据解析

数据采集系统

 

 

读数头系统

 

 

数据流程

1.光栅尺读数头（注意灯的颜色代表安装的好坏）。

2.单片机板，正交信号也接入到了STM32F107VCT6。（将差分422转单端信号）。

3.FPGA采集板（A，B两相信号）。

 

 

代码

//正交编码器，雷尼绍正交光栅编码器接口。

//可以滤除信号抖动

module test_code(osc, quadA, quadB);

input osc, quadA, quadB; 

reg [2:0] quadA_delayed, quadB_delayed; 
reg A,B,DIR; 
reg [31:0] position;

wire [31:0] position_w;
assign position_w = position;

always @(posedge osc) quadA_delayed <= {quadA_delayed[1:0], quadA}; 
always @(posedge osc) quadB_delayed <= {quadB_delayed[1:0], quadB};

wire count_enable = quadA_delayed[1] ^ quadA_delayed[2] ^ quadB_delayed[1] ^ quadB_delayed[2]; 
wire count_direction = quadA_delayed[1] ^ quadB_delayed[2];

always @(posedge osc) 
begin
    if(count_enable)
    begin
        if(count_direction) position<=position+1; 
        else position<=position-1;
        A <= quadA_delayed[2];
        B <= quadB_delayed[2];
        DIR <= count_direction;
    end
end

//xilinx debug ip核，单独跑需要删掉下面代码

ila_0 your_instance_name (
    .clk(osc), // input wire clk
    .probe0(position_w) // input wire [31:0] probe0
);
endmodule

 

 

方法2：基于STM32编码器接口，注意设置计数分频只能是不分频，不然抖动无法消除。

具体就不上代码了。通过对比，两种采集方案数据一致。丝杆电机的进给和光栅反馈的

信号基本一致。每走0.5um差不多最多有0.1um的差距，光栅反馈的精度时50nm，基本

就是1个分辨率的跳动。