LPC1700正交编码接口QEI详解-程正兴-西安交通大学

"增量式编码器原理图-小波分析算法与应用-程正兴-西安交通大学出版" 本文主要探讨了微控制器（MCU）在处理传感器数据时涉及的一些关键功能部件，特别是增量式编码器、脉宽调制器（PWM）、电机控制PWM（MCPWM）、正交编码接口（QEI）以及实时时钟（RTC）。这些部件在工业自动化、运动控制和嵌入式系统中起着至关重要的作用。 1. 增量式编码器原理：增量式编码器是一种用于检测机械位置和速度变化的设备，常用于电机控制。其原理是通过检测码盘上的光或磁性变化来产生脉冲信号，脉冲的数量和频率代表了旋转的角度和速度。正交编码器提供两个相位相差90度的信号，通过比较这两个信号的相位关系，可以判断码盘转动的方向。 2. 脉宽调制器（PWM）：PWM是一种在数字控制系统中控制功率输出的方法，通过改变占空比（脉冲宽度相对于周期的比例）来调整平均电压或电流。在LPC1700系列MCU中，PWM模块可用于电机速度控制、亮度调节等应用。它包括多个通道，每个通道有独立的配置选项，支持边沿触发和中心对齐模式，并且可配置中断。 3. 电机控制PWM（MCPWM）：MCPWM是专门针对电机控制优化的PWM模块，提供更复杂的电机控制功能，如六步换相、死区时间设置和故障检测。MCPWM允许精确控制电机的相位和频率，适用于无刷直流电机（BLDC）和步进电机的驱动。 4. 正交编码接口（QEI）：QEI是微控制器中用于处理正交编码器信号的硬件模块。它可以追踪编码器产生的脉冲，不仅提供位置信息，还能识别旋转方向。QEI通常包括多个输入，用于接收编码器的两个正交信号，以及一个可能的索引脉冲，用于标记零点位置。寄存器设置和中断处理是QEI有效工作的重要部分。 5. 实时时钟（RTC）：RTC是微控制器中的一个关键组件，即使在主系统电源关闭时也能保持准确的时间。RTC包括时间寄存器、报警寄存器和控制寄存器等，支持闰年计算和多种中断设置。RTC可用于日历功能、定时唤醒和记录事件时间戳。 以上各部分详细介绍了各个功能部件的概述、特性、结构、寄存器描述、中断设置以及使用示例，为设计和调试基于LPC1700的嵌入式系统提供了详实的参考资料。通过理解这些组件的工作原理和配置方法，工程师能够更好地实现精确的运动控制、时间同步和传感器数据采集。