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光電編碼器范文1
關鍵詞：增量光電編碼器；車速檢測；速度控制器；ATmegA128
中圖分類號：TN98 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）04-0016-04
0 引 言
在智能小車運動控制中，車速是電機控制中的一個重要物理量，車速檢測裝置是系統的重要組成部分。目前，國內外常用的測量車速的方法有離心式轉速表測速法、微電機測速法、光電碼盤測速法以及霍爾元件測速法。離心式轉速表和微電機測速都要與電機同軸連接，增加了電機機組安裝難度，消耗了電機的功率。霍爾元件和增量式光電碼盤的測速方法基本類似，都是在轉軸上安裝一個很輕巧的傳感器，將電機的轉動信號通過霍爾元件或光電碼盤轉換為電脈沖，從而通過計算電脈沖的個數來測速。其中，霍爾元件測量精度相對較低，因此高效率車速傳感器都采用編碼器，有分辨率高、結構簡單、體積小、響應速度快、耐惡劣環境、工作可靠、易于維護、性價比高等優點。
1 增量式光電編碼器的測速原理
1.1 增量式光電編碼器的構成及工作原理[1，2]
增量式光電編碼器（以下簡稱光電碼盤）由光源、光柵碼盤和光電檢測變換裝置組成，光電碼盤可隨主軸轉動。在一定大小的圓盤上等分地開通若干個長方形透光孔就形成光柵碼盤，當主軸旋轉時，光源照射碼盤，透過光孔的光經光電管等電子元件組成的檢測變換裝置檢測輸出電脈沖，這樣光電碼盤就隨位置的變化輸出一系列的電脈沖信號，然后根據轉動變化的方向用計數器對信號進行加/減計數，以此達到位置檢測的目的，通過采樣固定時間內的脈沖數，經過轉換計算得到速度。光電碼盤構。
式中，為第k次采樣時刻的輸出增量值。
從式（4）和式（2）比較可以看出，增量式PI算法只與最近兩次采樣值有關，不需要進行大量的數據累加和存儲，不易引起誤差積累飽和，易于數字化，計算量少，實時性好。
為了控制智能車在啟動、行進、倒車、轉彎、剎車等動作時快速響應且超調量小，運行平穩，快速有效躲避障礙物等問題，必須設計好控制策略。數字PI調節器算法有增量式和位置式兩種方式。從式（4）分析可知，增量式與位置式相比的優點是積分飽和的情況得到改善， 減少系統的超調量，過渡時間短，提高系統的動態特性。本設計中不允許有大的超調量，所以采用了增量式PI算法。
2.3 軟件流程
該系統的軟件部分主要由中斷服務程序和主程序組成。圖6給出了控制器的主程序流程圖，主程序主要包括上電自檢和對單片機進行初始化、PWM輸出模塊的初始化、啟動定時器 、開中斷、進入循環體等，周期為5 ms。圖7所示是其中斷服務程序，該程序主要完成當前速度信息的獲取和處理速度大小和方向，中斷周期為1 ms。
3 實驗結果
按本文原理設計的一套試驗電路及測試波形如圖8所示，圖中包含電機驅動模塊、四倍頻電路、各種電源變換模塊和四倍頻后的波形。
4 結 語
本設計利用單片機和集成電機驅動器等硬件，同時采用基于增量光電編碼器和四倍頻電路，提高了電機速度的可控性能。而使用速度控制增量PI算法，則可實現小汽車速度的快速、準確、穩定控制。
參 考 文 獻
[1] 陳志軍，梁嵐珍，南新元.光電編碼器在控制系統中的應用[J].自動化儀表，2003，24（6）：61-62.
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[3] 金鋒，盧楊，王文松，等.光柵四倍頻細分電路模塊的分析與設計[J].北京理工大學學報，2006，26（12）：1073-1076.
[4] 武崴，邢慶敏，邵麗穎，等.基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計在ARM上的應用[J].工程與試驗，2012（3）：48-49.
[5] 李擁軍，楊文淑.光電編碼器測速算法的IP 核設計[J].長春理工大學學報：自然科學版，2008（9）：35-36.
[6] 黃曉冬，邱建琪，金孟加，等.基于FPGA的無刷直流電動機速度閉環系統設計與實現[J].微電機，2009（7）：45-46.
光電編碼器范文2
關鍵詞：FPGA；光電編碼器；開關；軟核；PID
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 10-0234-01
一、應用背景
在機電設備中運行的電機，如果需要知道電機旋轉運行時的絕對角度，一般在電機轉軸上面安裝一個光電編碼器，編碼器輸出A/B/Z三路脈沖信號。360線的正交編碼器，CPU或FPGA芯片處理，用可以4倍頻到每圈1440個脈沖分辨率。
而Z脈沖用于零度位置校準。
現有8個電磁閥，分別需要控制他們按照既定的電機旋轉角度來開和關（0表示打開，1表示關閉）。具體控制時序要求如下表：
本設計采用altera公司cycloneII系列FPGA完成相關的功能，同時利用內部的NIOSII軟核結合PID算法實現了電機的運行調速。
具體實現功能：
1.FPGA芯片實現正交編碼器的解碼以及控制8路輸出信號的開/閉。
2.電機運行中FPGA的串口可以接收新的運行控制參數。
3.FPGA來控制電機的運行調速。
二、系統設計
整個系統分為正交編碼器的解碼模塊、輸出信號的控制模塊、串口通信模塊和電機控制模塊。
（一）正交編碼器的解碼模塊
端口A、B、Z分別為正交編碼器輸出的A、B、Z三相脈沖、端口angle[8：0]為經正交解碼后計算出電機旋轉的角度。A、B輸入FPGA解碼模塊后使用D觸發器進行濾波。通過檢測脈沖跳變沿的方法，對輸入信號進行4倍頻以提高測量精度。計數模塊為了排除電機旋轉過程中的抖動采取可逆計數的方法。根據計數結果計算出相應的旋轉角度。
（二）輸出信號的控制模塊
端口valve1_on[15：0]、valve1_off[15：0]、……、valve1_on[15：0]、valve1_off[15：0]為8路閥門的控制參數輸入端、angle[8：0]為正交編碼器解碼輸出結果。模塊內部進行邏輯比較，當旋轉到一定角度時控制相應閥門開關。
（三）串口通信模塊
端口rs232_rx為串口接收數據端、端口valve1_on[15：0]、valve1_off[15：0]、……、valve1_on[15：0]、valve1_off[15：0]為接收數據經處理后的8路閥門的控制參數。該模塊根據串口通信協議，當檢測到起始位時，進行波特率計數開始接收數據，并將接收的數據存入一個移位寄存器中，同時模塊內部建立了一個數據緩沖區對移位寄存器中數據進行解析和串并然后輸出，當沒有接收到數據時輸出為默認控制參數。串口通信模塊波特率設置為9600bps、1個起始位、8個數據位、1個停止位。
（四）電機控制模塊
對于電機的運行調速，我們用FPGA內部的NIOS2軟核做控制單元，專門設計了電機驅動模塊，編寫了相應的PID控制程序。電機驅動部分是采用MOS管搭建的雙H橋驅動，控制信號為兩路，一路為PWM控制電機的速度，一路為DIR，控制電機的轉動方向，然后通過邏輯電路將PWM和DIR轉換成相應的四個橋臂的控制信號。數字電路和模擬電路采用的光耦隔離；同時MOS每個橋并聯2個，增加其帶負載能力；在變向瞬間，由于MOS存在導通和關斷延時時間會引起MOS管發燙甚至燒毀，增加了RC延時（如果不加，在變向瞬間，由于MOS管關閉的延時存在，會使GND和VCC接通，流過大電流將MOS管燒毀）；控制端均接上拉電阻，防止在開機時發生電機飛跑。
電機的控制算法用帶棒棒的PID調速算法。在電機開始運行以后，通過鍵盤給定目標速度值，然后通過PID調速，使之達到目標速度值，代碼運行在FPGA內嵌的軟核中。速度采樣和速度控制周期均為10ms.
光電編碼器范文3
關鍵詞 GC-IP2000；編碼器； 測速；分辨力
中圖分類號：TP333.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）20-0035-01
隨著現代轉臺伺服系統的發展，對系統動態特性如調速精度，調速范圍以及低速時系統的穩定性的要求越來越高。伺服系統速度閉環中最關鍵的部分就是測速裝置。目前高精度測速裝置使用的是光電編碼器。
1 增量編碼器與絕對式編碼器性能比較
光電編碼器以高精度計量圓光柵為檢測元件，經過光電裝換，將輸出的角位置信息轉換成相應的數字代碼。光電編碼器根據輸出代碼分為增量式編碼器和絕對式編碼器兩種。
1.1 增量式編碼器
増量式編碼器是將角位移量轉換為與之對應的兩路正交電脈沖。對兩路正交脈沖進行計數及相位判斷，可計算速度大小和方向。
増量式編碼器特點：
1）測速精度高。
2）響應速度快。
3）結構簡單。
1.2 絕對式編碼器
絕對式編碼器是將絕對的角位置信息轉換成相應的二進制數字代碼。
絕對式編碼器的特點：
1）可以直接輸出角度坐標的絕對值。
2）沒有累計誤差。
3）記憶功能。
4）抗干擾能力強。
1.3 混合型編碼器設計
基于GC-IP2000芯片設計了一種結合增量編碼器和絕對式編碼器的各自特點的混合型高分辨力編碼器。當編碼器轉動時既能輸出兩路正交電脈沖信號，又能輸出與之對應的角位置數字代碼。
2 GC-IP2000芯片
IP2000插補電路用于提高增量位置和角度測量系統的分辨率，輸入偏移量為90?的正弦信號。最多將信號周期進行2048細分。
IP2000包含3個可調的放大器，含有電壓接口和測量電橋的增量編碼器可以直接與之相連。具有通用接口和光電二極管的傳感器可以通過一個簡單的外部電路應用到此芯片。它可以對單端微分信號進行處理。用一個開關模擬信號濾波器來抑制信號噪聲，另外，用數字滯后來抑制低頻時輸出信號的邊緣噪聲。因此，除非是由于輸入信號的瞬態干擾，后續插值計數器將準確運行。
輸入信號由GEMAC專利內部增益抵消控制來進行處理，輸入信號的振幅可在60%至120%之間調整。輸入信號幅度補償范圍為±10%，可通過一個數字電位計對輸入信號的相位進行±10度范圍內的修正。信號質量由芯片進行監測，為此需要分別激活9個輸入源來產生誤差信號（此處翻譯有點不明白）。
此芯片的傳播延遲為5 us，包含一個快速SPI接口。這個接口最高工作頻率為25 MHz，與所有重要的微控制器和DSP芯片兼容。另外，也包含一個計時器和多級觸發器。由于這些特點，將IP2000應用于快速控制器和控制系統是一個明智的選擇。
此芯片具體應用時通過配置引腳進行配置（EEPROM），或者是通過它的串行接口進行配置。
將IP2000技術嵌入到現有的絕對式編碼器電路中，如圖2所示。
3 結論
本文設計的基于IP2000為核心的編碼器處理電路，即提高了増量式編碼器的分辨力，又利用絕對式編碼器的優點彌補了増量式的缺點，增加了編碼器的功能，滿足當前的對編碼器的要求。
參考文獻
[1]葉盛祥.光電位移精密測量技術[M].成都：四川科學技術出版社，2003.
光電編碼器范文4
我們在為某單位開發一種高精度恒速泵產品時,需要一種速度調節范圍達1:100000以上﹑穩定精度≤0.3%調速系統。我們查閱了國內有關生產伺服控制系統廠家的產品,幾乎沒有一家能滿足要求。為了研制該產品,我們經過認真分析,仔細論證后,決定采用光電編碼器作反饋元件,用單片機測出光電編碼器每分鐘脈沖輸出個數,與給定的速度量進行比較然后改變D/A輸出電壓幅度,送給伺服系統調整電機轉速,最終將電機速度控制在±0.3%以內。試驗證明該方案是可行的。
現將該系統的組成原理及實現方法作一個簡單的介紹。
1 實現原理:
圖1中的系統是傳統的帶PID調節的直流伺服速度控制系統。對于控制精度較低的產品雖能滿足要求。但對于精度要求高的場合就不能適應了。這是因為:當電機運轉一段時間后,電機溫度隨著工作時間加長而不斷上升,而反饋元件(測速發電機)與伺服電機同軸連接,故測速發電機的溫度也隨之升高。因為測速發電機是用永磁磁缸制成,其轉子線圈切割磁力線而產生電勢,其值為:
Ea=εa ∝ N
式中 Ea為測速機輸出電勢
εa為測速機電勢常數
N為電機轉速
一般情況下,εa是個常數,測速發電機產生的電勢Ea正比于轉速N。而實際上電機溫度上升后εa已經發生了變化,通常情況下是下降的,εa變小,故Ea也變小。而此時電機轉速并未下降,反饋到速度環的電壓Δu隨之上升,促使電機轉速上升,迫使Ea上升,從而達到Δu維持不變。這樣,隨著電機溫度上升,電機的速度也慢慢上升,而給定值并未改變,這就引起電機轉速的誤差增大。根據實際測量一般電機溫度每上升100℃,電機轉速的誤差會增大1-3%左右。電機轉速越低,相對誤差越大。
為了糾正電機轉速的偏差,采用600線/轉的光電編碼器作反饋元件,與電機同軸安裝,就可以準確測出電機的轉速。因為光電編碼器是由激光照射光珊發出脈沖的,而光珊安裝在光電編碼器的轉軸上,轉軸每轉一周(3600)編碼器就產生600個脈沖,該脈沖只與轉軸速度有關,而與溫度無關。因此,只要準確測出光電編碼器的脈沖個數,就可確切知道電機的轉速。
例如,當電機的轉速ND=1000轉/分,則每秒鐘光電編碼器的脈沖個數應為
n光=1000*600/60
=10000(個脈沖)
若
ND=1轉/分
n光=1*600/60 =10(個)
如果實際測量值與上述理論計算值有偏差,則可以通過調節D/A輸出電壓調整電機的轉速,最終使
Δn=ND測-ND理
這樣就可以將電機的轉速控制在我們所希望的誤差范圍內。
2 元器件的選擇;
2.1伺服系統(速度環)選用SC5HC60型直流脈寬伺服系統,調速范圍可達1:10000以上,速度精度為0.5%FS。
2.2電機選用稀土直流寬調速伺服測速機組,與伺服系統構成速度閉環系統。
2.3 D/A器件選用分辨率為16位串行D/A?？刂凭€為三線串行方式,即:一根時鐘線,一根數據線,一根選通線。
2.4 光電編碼器每轉輸出600個脈沖,五線制。其中兩根為電源線,三根為脈沖線(A、B、Z)。電源的工作電壓為 +5~+24V直流電源。
工作原理:當光電編碼器的軸轉動時A、B兩根線都產生脈沖輸出,A、B兩相脈沖相差90 0相位角,由此可測出光電編碼器轉動方向與電機轉速。如果A相脈沖比B相脈沖超前則光電編碼器為正轉,否則為反轉.Z線為零脈沖線,光電編碼器每轉一圈產生一個脈沖.主要用作計數。A線用來測量脈沖個數,B線與A線配合可測量出轉動方向.
2.5單片機選用89C51-24PC單片機,晶振頻率為24MHz,用一個定時器作計數器來測量光電編碼器的脈沖個數,另一個定時器精確定時,這樣可準確測出電機每秒鐘轉動的距離,同時根據設定值計算出電機每秒鐘應轉動的理論值并與測量值進行比較,將誤差值轉換成數字量輸出到D/A芯片的輸入端,從而改變其電壓輸出,送給伺服系統控制電機的轉速,從而達到恒速的目的。
例如:要將電機控制在500轉/分,根據伺服系統的指標,當輸入為0~5V信號時,電機轉速為1500轉/分,故可求得當ND=500轉/分時,光碼盤每秒鐘輸出的脈沖數為:
PD=500×600/60=5000個脈沖
對應該轉速伺服系統的輸入電壓應為:
VD=5.000×500/1500=1.6666V
當測出的脈沖個數與計算出的標準值有偏差時,可根據電壓與脈沖個數的對應關系計算出輸出給伺服系統的增量電壓U:
U=P×5.000/(1500×600/60)= P/3000(V)
而輸出到D/A的數字量的增量應為:
D=U×216/5.000
光電編碼器范文5
關鍵詞：提升機；制動系統；穩定性；恒減速
引言
提升機作為井下物料進出的通道，其運行的穩定性和可靠性直接關系到物料運輸的效率和安全性。由于鋼絲繩具有黏彈性特性，在制動的過程中存在巨大的動力沖擊，導致提升機出現打滑、機架振動等，給提升機的運行安全與穩定造成了巨大的隱患，特別是隨著礦井深度的不斷增加，提升機的運行速度和制動穩定性之間的對立關系越發嚴重，因此本文分析一種新的礦井提升機制動控制系統。
1提升機制動控制系統結構
礦井提升機的制動實際上是統控制信號對液壓制動系統發出控制指令，通過控制液壓系統電磁閥的開口度，實現對作用在制動盤上的制動力的控制，從而實現對提升機的恒減速平穩制動控制，該控制系統整體結構如圖1所示[1]。由圖1可知，該礦井提升機制動控制系統主要包括了液壓控制單元和電控單元，系統通過電控單元對液壓系統進行控制。當提升機正常提升作業時，提升滾筒兩側的制動油缸打開，蓄能器內存儲大量的高壓油液，同時系統進入間隔供油狀態，保持制動油缸的打開狀態，當提升機接到制動信號后電磁換向閥得電換向，蓄能器內的高壓油液通過比例溢流閥進入到制動油缸的無桿腔，開始對提升滾筒進行制動作業，此時設置在提升滾筒上的光電編碼器對提升機的實際運行速度進行聯系測定，將測量結果傳遞給微控制器，在微控制器內對數據進行分析后，輸出電磁控制信號，由該電磁信號控制比例溢流閥的開口開度，從而實現對作用在提升滾筒上制動力的調節，滿足不同制動條件下的安全制動需求，提升在制動過程中的穩定性和可靠性。
2提升機制動控制系統的檢測核心光電編碼器工作原理
為了解決傳統的提升機測速裝置在鋼絲繩振動、沖擊情況下監測穩定性差的難題，在該提升機制動系統上應用一種以光電編碼器為核心的提升機運行速度檢測系統。該光電編碼器[2]設置在提升機的滾筒轉軸上，提升機滾筒在轉動過程中帶動編碼器碼盤一起轉動，隨著滾筒的轉動，光線將在編碼器的碼盤上形成一個扇形區域，該扇形區域包括了透明部分和不透明的部分，光線將從透明的部分穿過形成一個方形的脈沖波，同時電控部分將光電信號轉換為提升機的運行速度及速度變化情況，實現對提升機運行狀態的連續監控。光電編碼器的碼盤上分為兩個扇區，兩個扇區之間呈90°布置，不同扇區的信號包含有不同的數據信息，因此通過對光電信號的解讀即可獲取編碼器的轉動情況，統對計數過程中的脈沖信息數量的監測即可實現對轉速、加速度、運行方向等數據信息的連續性跟蹤處理，光電編碼器的基本結構如圖2所示[3]。
3提升機制動系統控制邏輯
為了確保該提升機系統的制動穩定性和可靠性，根據提升機系統的結構和制動流程，對該制動控制系統的控制邏輯進行了設計，其結構如圖3所示[4]。由圖3可知，該控制系統在工作時，首先通過光電編碼器對提升機工作時的實際運行速度進行檢測，然后將監測數據傳輸到系統的微控制處理器內，通過對控制中心的控制減速指令的對比，獲取實際速度和理論速度之間的偏差，系統輸出調整控制信號，信號經過比例放大器放大后控制比例溢流閥的開度大小，控制作用在制動機構上制動力的大小，通過該閉環反饋控制邏輯實現對提升機在不同工況下運行速度的合理調整和控制，實現恒減速的制動需求。
4提升機制動控制系統的應用
為了對該提升機制動系統的實際應用效果進行分析，本文以JK-2.5×2.3P提升機控制系統為改造對象，設置提升機的運行質量為7.6t，最大運行速度為4.0m/s，在當給制動系統一個制動信號后，對原控制方式和新的制動控制方式的制動效果進行跟蹤測量，結果如圖4所示。由圖4可知，在舊的制動控制系統下，制動時的制動時間約0.61s，而新制動系統的制動時間僅0.3s，比優化前降低了50.8%。舊制動系統下的制動距離約為3.2m，新制動系統下的制動距離約為2.6m，比優化前降低了18.8%，且在整個制動過程中未出現振動、沖擊，制動穩定性得到了顯著提升，極大地提升了制動系統的制動可靠性和穩定性。
光電編碼器范文6
【關鍵詞】FPGA；增量式編碼接口；電路設計；ARM
前言：作為目前國內外應用較多的傳感器，光電編碼器可以以光電轉換的形式將輸出軸上的幾何機械位移量轉變為脈沖量與數字量可以較好的滿足信息的傳遞、輸出、儲存和應用。增量式編碼器是光電編碼器的一種主要形式，近年來，在我國的信息領域得到了廣泛應用。本文通過對增量式編碼器接口電路設計的基本原理進行分析，并結合增量式編碼器的相關概念和特點，為基于FPGA的增量式編碼器接口電路提供了合理的設計思路。
一、增量式編碼器簡述
增量式編碼器是將輸出軸上的機械位移轉換為具有周期性的電信號，再將此電信號轉變為計數脈沖，進而將位移的大小用脈沖個數來表示的一種光電編碼器[1]。增量式編碼器的優點為構造和原理較為簡單、支持其運作的機械平均壽命最高可達幾萬小時、抗外部干擾能力強且穩定性與安全性較高，適用于長距離的電路信號傳輸。
二、增量式編碼器接口電路設計的基本原理
（一）四倍頻與鑒相電路的設計原理
增量式編碼器運行過程中，流經其內部的兩路信號（設為A相信號與B相信號）在上升沿與下降沿的過程中各自變化了兩次，且在電路轉換的一個周期內，無論A相信號與B相信號如何變化，其范圍均處于00-10-11-01-00與00-01-11-10-00之中。此外，由于A、B兩路信號的頻率要比系統時鐘的時鐘信號低得多，因此，利用系統時鐘對A、B兩路信號進行出發判斷，進而產生四倍頻脈沖信號與鑒相電平[2]。此時，增量式編碼器中的計數器則會通過觸發四倍頻脈沖器的跳變沿將兩路信號的產生的脈沖個數進行計數，以完成位移向電路信號的轉化工作。鑒別電機正反轉的具體方法為：如鑒相電平在00-10-11-01-00范圍內的輸出為0，說明電機正轉；若在00-01-11-10-00范圍內的輸出為1，則說明計數器在做單位為1的減法計數。
（二）基于FPGA的ARM接口設計原理
由于數據總線是編碼器計數值輸出進而傳達到ARM（RISC微處理器）的媒介，而FPGA本身的配置時間通常要大于同一系統中ARM的上電加載程序時間，又由于ARM芯片的數據總線是與系統中FPGA的控制及檢測通道相連，通道內的電平值會有一部分存在FGPA在加載完成后的數據總線當中。因此，ARM芯片在進行電加載程序時會和系統的現場可編程門陣列發生較大沖突，造成系統無法讀取正確的數據。
為了保證ARM可以將增量式編碼器的計數值正確讀取出來，將專門刪除電子目錄的讀使能信號RD作為數據總線的三態控制信號與增量式編碼器連接，而在系統運行時，只有讀使能信號與地址信號均被選通時，由編碼器內的計數器所計算出的16位計數值才得以導通，進而傳輸到數據總線上[3]。
三、基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計方法
利用QuartusⅡ軟件（Altera公司開發的FPGA/PLD綜合性軟件）以混合模式的電路工程設計方法進行增量式編碼器接口的電路設計。首先，構造出系統的四倍頻模塊和鑒相模塊，在QuartusⅡ軟件平臺上通過利用標準硬件描述語言VHDL實現上述兩個模塊的功能。具體流程為：編碼器前級四倍頻模塊與鑒相模塊分別向線路輸出四倍頻信號與鑒相信號，設定計數器以信號輸出的方向依據對其進行雙向計數，當讀使能信號與輸出地址信號均被選通時，將相關數據經由數據總線顯現到計數器終端屏幕上。至此，完成電路接口的位移和電能轉換。
四、時序仿真與驗證結果分析
就本文而言，所選取的FPGA芯片的型號為E144C8，仿真平臺QuartusⅡ的版本為QuartusⅡ8.1，經由仿真平臺建立增量式編碼器的波形仿真文件對所涉及電路接口的仿真驗證，并將系統編譯后的仿真波形記錄下來。在此基礎上，通過建立邏輯分析文件的形式對經由增量式編碼器轉化而來的電路內部信號進行實時采集和監測，進而將系統邏輯分析儀的采集信號波形進行記錄并加以分析。
通過對上述系統編譯的仿真波形與邏輯分析儀的采集信號波形進行分析，得出結論如下：（1）記錄增量式編碼器正轉時的仿真波形，并對其觀察和分析可知，當計數值count_out由初始值0000增至000F時，系統實現四倍頻加計數；（2）記錄增量式編碼器反轉時的仿真波形，通過對其觀察發現計數值count_out由（1）中的末值000F將至0003時，系統實現四倍頻減計數；（3）對增量式編碼器正反轉切換時的仿真波形進行記錄并加以分析發現，正反轉切換時，位于某項信號后，另一相信號前的第一個定時器INCLK的上升沿，其計數方向立刻發生轉變，即由加計數變為減計數。（4）對邏輯信號儀采集的信號波形進行分析可知，當讀使能型號RD波形較低且地址信號為00h時，增量式編碼器中計數器所顯現的計數值則會經由三態總線傳輸到系統的數據總線上。。綜上所述，本文所涉及的電路已基本實現了增量式編碼器的四倍頻、雙相信號計數以及信號鑒別和ARM的通信功能。
結論：本文以基于FPGA的增量式編碼器接口電路設計為研究對象，通過對增量式編碼器的概念和優點進行分析，從四倍頻與鑒相電路以及基于FPGA的ARM接口設計原理等方面對增量式編碼器接口電路設計的基本原理展開了深入研究。在此基礎上，結合增量式編碼器接口電路的設計方法對其時序仿真進行了模擬分析?？梢姡磥砑訌妼贔PGA的增量式編碼器接口電路設計在ARM上應用的研究力度，對于實現信號的自動檢測與自動控制具有重要的現實意義。
參考文獻：
[1]徐悅.基于單片機的板帶軋機AGC控制系統開發與設計[D].燕山大學，2013.
