[发明专利]基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频系统及方法

权利要求书

1.基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频系统，其特征在于：它包括CPLD(1)、DSP(2)和SPI总线(3)，CPLD(1)包括SPI总线模块(1-1)和正交脉冲分频模块(1-2)，DSP(2)包括SPI串行输出口(2-1)和QEP正交编码输入口(2-2)，码盘脉冲通过QEP正交编码输入口(2-2)输入DSP(2)中，DSP(2)的SPI串行输出口(2-1)的数据信号输出端与CPLD(1)的SPI总线模块(1-1)的数据信号输入端相连接，SPI总线模块(1-1)的分频信息输出端与正交脉冲分频模块(1-2)的分频信息输入端相连接，正交脉冲分频模块(1-2)输出分频脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频系统，其特征在于：所述CPLD(1)采用EPM3256。

3.根据权利要求1所述的基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频系统，其特征在于：所述DSP(2)采用TMS320F2808。

4.根据权利要求1所述的基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频系统的方法，其特征在于：具体方法为：

步骤1、DSP对光电码盘脉冲进行计数，根据该计数值和设定的分频比计算分频后脉冲的相关信息，包括脉冲方向、脉冲数目和相应周期；

步骤2、通过SPI数据总线将步骤一中DSP计算的数据传输给CPLD；

步骤3、CPLD接收步骤二传输的数据信息，产生与该数据信息符合的正交脉冲，完成任意小数的分频过程。

5.根据权利要求4所述的基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频方法，其特征在于：所述步骤1中DSP控制的具体过程为：

步骤1.1、系统上电初始化，DSP读取存储在E²PROM中的预设分频比值；

步骤1.2、系统正常运行时，DSP在每个位置环周期内，即1ms内，利用QEP正交编码模块计算光电码盘的脉冲信息：脉冲数目和脉冲方向；

步骤1.3、DSP根据步骤一2获取的脉冲信息和系统设定的分频比计算出在该位置环周期内的应该分频输出的脉冲数目和相应周期，并保留脉冲滞留数目以便参与下一个位置环周期的分频后脉冲信息的计算。

6.根据权利要求4所述的基于CPLD的光电码盘正交脉冲任意小数分频方法，其特征在于：所述步骤3中CPLD产生与步骤二传输的数据信息符合的正交脉冲的具体过程为：

步骤3.1、定义一个脉冲周期计数器和脉冲数目计数器，并做相应的初始化；

步骤3.2、CPLD系统时钟到来时，脉冲周期计数器累加1，并在脉冲周期计数器累加到1/4、2/4、3/4、4/4脉冲周期值时，输出正交脉冲的状态按照脉冲方向改变一次：脉冲方向为正时，输出正交脉冲的状态依次为10、11、01和00；脉冲方向为负时，输出正交脉冲的状态依次为11、10、00和01；

步骤3.3、当输出正交脉冲的状态改变一个周期时，脉冲数目计数器累加1，当脉冲数目计数器累加到脉冲数目时，停止正交脉冲输出。