光柵細(xì)分和判向方法
【專利摘要】一種光柵細(xì)分和判向方法，采用微處理器進(jìn)行光柵細(xì)分和判向，所涉及的方波信號由光柵傳感器輸出，光柵傳感器分別輸出兩路相位差為90°的方波信號A和方波信號B，A和B分別接微處理器的兩個(gè)中斷輸入口，微處理器中設(shè)置有上升沿和下降沿中斷，并設(shè)有中斷服務(wù)程序。當(dāng)A進(jìn)入中斷，中斷服務(wù)程序讀取B的狀態(tài)，并判斷A和B的狀態(tài)值的異或值；當(dāng)B進(jìn)入中斷，則中斷服務(wù)程序讀取A的狀態(tài)，并判斷A和B的狀態(tài)值的異或值。根據(jù)本發(fā)明所提供的光柵細(xì)分和判向方法，采用雙中斷（即上升沿和下降沿觸發(fā)）的方式對輸出的A和B進(jìn)行四細(xì)分，大大縮短了中斷服務(wù)程序的處理計(jì)算時(shí)間，提高了計(jì)算效率，實(shí)時(shí)性較高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。
【專利說明】光柵細(xì)分和判向方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光柵細(xì)分和判向方法，具體涉及一種基于上升沿和下降沿的雙中斷的采用軟件法對光柵進(jìn)行細(xì)分和判向的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光柵細(xì)分和判向方法主要有光學(xué)細(xì)分法、機(jī)械細(xì)分法、硬件細(xì)分法和微處理器軟件細(xì)分法。
[0003]采用硬件細(xì)分法對光柵進(jìn)行細(xì)分是目前應(yīng)用較多的方法，但該方法通常需要額外的硬件電路，故成本較高。
[0004]而目前的軟件細(xì)分法由于需要微處理器(CPU)對光柵傳感器輸出的光柵信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和掃描，導(dǎo)致CPU的處理任務(wù)較大，從而占用CPU的工作時(shí)間較長，計(jì)算結(jié)果的實(shí)時(shí)性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種光柵細(xì)分和判向方法，以解決上述問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種光柵細(xì)分和判向方法，采用微處理器進(jìn)行光柵細(xì)分和判向，所涉及的方波信號由光柵傳感器輸出，其特征在于:光柵傳感器分別輸出兩路相位差為90°的方波信號A和方波信號B，方波信號A和方波信號B分別接微處理器的兩個(gè)中斷輸入口，微處理器中設(shè)置有上升沿和下降沿中斷，并設(shè)有中斷服務(wù)程序。
[0008]當(dāng)方波信號A的上升沿或下降沿在微處理器中產(chǎn)生中斷，則中斷服務(wù)程序讀取方波信號B的狀態(tài)，并判斷方波信號A和方波信號B的狀態(tài)值的異或值，然后根據(jù)判斷結(jié)果得出光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)；
[0009]當(dāng)方波信號B的上升沿或下降沿在微處理器中產(chǎn)生中斷，則中斷服務(wù)程序讀取方波信號A的狀態(tài)，并判斷方波信號A和方波信號B的狀態(tài)值的異或值，然后根據(jù)判斷結(jié)果得出光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。
[0010]本發(fā)明及技術(shù)方案的進(jìn)一步的特征在于:當(dāng)方波信號A進(jìn)入中斷時(shí)，移動(dòng)方向及加計(jì)數(shù)或者減計(jì)數(shù)的判斷方法為:
[0011]當(dāng)A的上升沿觸發(fā)時(shí)，B為0，或者當(dāng)A的下降沿觸發(fā)時(shí)，B為1，即A為I時(shí)，B為
O;A為O時(shí)，B為I,光柵為正向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為加I計(jì)數(shù)；
[0012]當(dāng)A的上升沿觸發(fā)時(shí)，B為1，或者A的下降沿觸發(fā)時(shí)，B為O;即A為I時(shí)，B為I ;A為O時(shí)，B為O,光柵為反向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為減I計(jì)數(shù)。
[0013]本發(fā)明及技術(shù)方案的進(jìn)一步的特征在于:當(dāng)方波信號B進(jìn)入中斷時(shí)，移動(dòng)方向及加計(jì)數(shù)或者減計(jì)數(shù)的判斷方法為:
[0014]當(dāng)B的上升沿觸發(fā)時(shí)，A為1，或者當(dāng)B的下降沿觸發(fā)時(shí)，A為0，即B為I時(shí)，A為1，B為O時(shí)，A為O,光柵為正向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為加I計(jì)數(shù)；[0015]當(dāng)B的上升沿觸發(fā)時(shí)，A為0，或者當(dāng)B下降沿觸發(fā)時(shí)，A為1，即B為I時(shí)，A為0，B為O時(shí)，A為I,光柵為反向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為減I計(jì)數(shù)。
[0016]本發(fā)明及技術(shù)方案的進(jìn)一步的特征在于:方波信號B的狀態(tài)為:當(dāng)A的上升沿或下降沿在微處理器中產(chǎn)生中斷時(shí)，方波信號B的信號值；方波信號A的狀態(tài)為:當(dāng)B的上升沿或下降沿在微處理器中產(chǎn)生中斷時(shí)，方波信號A的信號值。
[0017]發(fā)明的作用與效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明所提供的光柵細(xì)分和判向方法，與現(xiàn)有的基于軟件法的細(xì)分方法相t匕，由于采用雙中斷(即上升沿和下降沿觸發(fā))的方式對輸出的方波信號A和方波信號B進(jìn)行四細(xì)分，并根據(jù)一路信號(A或B)的狀態(tài)即可判斷出方波信號A和方波信號B的狀態(tài)值的異或值，判斷完畢后根據(jù)判斷結(jié)果直接得出光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)，大大縮短了中斷服務(wù)程序的處理計(jì)算時(shí)間，提高了計(jì)算效率，實(shí)時(shí)性較高，進(jìn)而使該方法穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。
[0019]另外，與現(xiàn)有的基于軟件法的細(xì)分方法相比，現(xiàn)有技術(shù)需要對光柵信號進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描監(jiān)控，占用CPU的時(shí)間較多；采用雙中斷的方式對輸出的方波信號A和方波信號B進(jìn)行四細(xì)分，只需在光柵信號產(chǎn)生中斷時(shí)進(jìn)行處理即可，減少了占用CPU的工作時(shí)間，大大降低了 CPU的負(fù)擔(dān)，從而使CPU的計(jì)算速率得到進(jìn)一步提高。
[0020]另外，與現(xiàn)有的硬件細(xì)分發(fā)相比，由于本發(fā)明所涉及的光柵細(xì)分和判向方法不需要額外的硬件電路，因而成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例中A相信號進(jìn)中斷,光柵正向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖；
[0022]圖2為實(shí)施例中A相信號進(jìn)中斷，光柵反向移動(dòng)時(shí)輸出信號示意圖；
[0023]圖3為實(shí)施例中B相信號進(jìn)中斷,光柵正向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖；以及
[0024]圖4為實(shí)施例中B相信號進(jìn)中斷,光柵反向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明所涉及的光柵細(xì)分和判向方法的具體實(shí)施形態(tài)做進(jìn)一步描述。
[0026]<實(shí)施例>
[0027]本實(shí)施例采用雙中斷(上升沿和下降沿觸發(fā))的方式對光柵輸出的正交方波信號進(jìn)行四細(xì)分、判向及計(jì)數(shù)。
[0028]光柵傳感器輸出相位差為90°的方波信號A (又稱A相信號)和方波信號B (又稱B相信號)，用A、B兩相信號的脈沖數(shù)表示光柵走過的位移量，用A、B兩相信號相位關(guān)系即A相信號超前還是落后B相信號標(biāo)志光柵正向與反向移動(dòng)。A、B兩相信號分別接微處理器的INTO、INTl兩個(gè)中斷輸入口。微處理器中設(shè)置有上升沿中斷和下降沿中斷，并設(shè)有中斷服務(wù)程序。
[0029]圖1為實(shí)施例中A相信號進(jìn)中斷,光柵正向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖。
[0030]如圖1所不，當(dāng)光柵正向移動(dòng)時(shí),光柵輸出的A相信號的相位超前于B相信號90。。[0031]圖2為實(shí)施例中A相信號進(jìn)中斷,光柵反向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖。
[0032]如圖2所不，當(dāng)光柵反向移動(dòng)時(shí),光柵輸出的A相信號的相位滯后于B相信號90。。
[0033](I)當(dāng)A相信號(INTO)的上升沿或下降沿在所述微處理器中產(chǎn)生中斷，則中斷服務(wù)程序中讀取B相信號(INTl)的信號值的狀態(tài)，根據(jù)B相信號(INTl)的信號值的狀態(tài)，判斷A、B兩相信號的狀態(tài)值的異或值，并將判斷結(jié)果作為計(jì)數(shù)器輸出值的加減標(biāo)志。
[0034]①如圖1所示:A上升沿觸發(fā)時(shí)，B為O ;A下降沿觸發(fā)時(shí)，B為I ;即六為I時(shí)，B為
0;A為O時(shí)，B為I。綜上:A~B=1，此時(shí)光柵為正向移動(dòng)，計(jì)數(shù)器作加I計(jì)數(shù)；
[0035]②如圖2所示:A上升沿觸發(fā)時(shí)，B為I汸下降沿觸發(fā)時(shí)，B為O ;即A為I時(shí)，B為
1;A為O時(shí)，B為O。綜上:Α~Β=0,此時(shí)光柵為反向移動(dòng),計(jì)數(shù)器作減I計(jì)數(shù)。
[0036](2)當(dāng)B相信號(INTl)的上升沿或下降沿在所述微處理器中產(chǎn)生中斷，則中斷服務(wù)程序中讀取A相信號(INTO)的信號值的狀態(tài)，根據(jù)A相信號(INTO)的信號值的狀態(tài)，判斷A、B信號狀態(tài)值的異或值，并將判斷結(jié)果作為計(jì)數(shù)器輸出值的加減標(biāo)志。
[0037]圖3為實(shí)施例中B相信號進(jìn)中斷,光柵正向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖。
[0038]①如圖3所示:B上升沿觸發(fā)時(shí)，A為I出下降沿觸發(fā)時(shí)，A為O ;即B為I時(shí)，A為
I;B為O時(shí)，A為O。綜上:Α~Β=0，此時(shí)，此時(shí)光柵為正向移動(dòng)，計(jì)數(shù)器作加I計(jì)數(shù)；
[0039]圖4為實(shí)施例中B相信號進(jìn)中斷,光柵反向移動(dòng)時(shí)輸出信號不意圖。
[0040]②如圖4所示:B上升沿觸發(fā)時(shí)，A為O ;Β下降沿觸發(fā)時(shí)，A為I ;SPB為I時(shí)，A為
O;B為O時(shí)，A為I ;綜上:A~B=1,此時(shí)光柵為反向移動(dòng)，計(jì)數(shù)器作減I計(jì)數(shù)。
[0041]實(shí)施例的作用與效果
[0042]根據(jù)本實(shí)施例所提供的光柵細(xì)分和判向方法，與現(xiàn)有的基于軟件法的細(xì)分方法相t匕，由于采用雙中斷(即上升沿和下降沿觸發(fā))的方式對輸出的方波信號A和方波信號B進(jìn)行四細(xì)分，并根據(jù)一路信號(A或B)的狀態(tài)即可判斷出方波信號A和方波信號B的狀態(tài)值的異或值，判斷完畢后根據(jù)判斷結(jié)果直接得出光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)，大大縮短了中斷服務(wù)程序的處理計(jì)算時(shí)間，提高了計(jì)算效率，實(shí)時(shí)性較高，進(jìn)而使該方法穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。
[0043]另外，與現(xiàn)有的基于軟件法的細(xì)分方法相比，現(xiàn)有技術(shù)需要對光柵信號進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描監(jiān)控，占用CPU的時(shí)間較多；米用雙中斷的方式對輸出的方波信號A和方波信號B進(jìn)行四細(xì)分，只需在光柵信號產(chǎn)生中斷時(shí)進(jìn)行處理即可，減少了占用CPU的時(shí)間，大大降低了CPU的負(fù)擔(dān)，從而使CPU的計(jì)算速率得到進(jìn)一步提高。
[0044]另外，與現(xiàn)有的硬件細(xì)分發(fā)相比，由于本實(shí)施例所涉及的光柵細(xì)分和判向方法不需要額外的硬件電路，因而成本較低。
[0045]當(dāng)然，本發(fā)明所涉及的光柵細(xì)分和判向方法并不僅僅限定于上述實(shí)施例中的內(nèi)容。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光柵細(xì)分和判向方法，采用微處理器對所述光柵進(jìn)行細(xì)分和判向，所涉及的方波信號由光柵傳感器輸出，其特征在于: 所述光柵傳感器分別輸出相位差為90°的方波信號A和方波信號B,所述方波信號A和所述方波信號B分別接所述微處理器的兩個(gè)中斷輸入口，所述微處理器中設(shè)置有上升沿中斷和下降沿中斷，并設(shè)有中斷服務(wù)程序， 當(dāng)所述方波信號A的上升沿或下降沿在所述微處理器中產(chǎn)生中斷，則所述中斷服務(wù)程序讀取所述方波信號B的狀態(tài)，并判斷所述方波信號A和所述方波信號B的狀態(tài)值的異或值，然后根據(jù)判斷結(jié)果得出所述光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)； 當(dāng)所述方波信號B的上升沿或下降沿產(chǎn)生中斷，則所述中斷服務(wù)程序讀取所述方波信號A的狀態(tài)，并判斷所述方波信號A和所述方波信號B的狀態(tài)值的異或值，然后根據(jù)判斷結(jié)果得出所述光柵的移動(dòng)方向，同時(shí)在計(jì)數(shù)器上做加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵細(xì)分和判向方法，其特征在于: 其中，當(dāng)所述方波信號A的上升沿或下降沿產(chǎn)生中斷，所述移動(dòng)方向及所述加計(jì)數(shù)或者所述減計(jì)數(shù)的判斷方法為: 當(dāng)所述A的上升沿產(chǎn)生中斷時(shí)，B為0，或者當(dāng)所述A的下降沿產(chǎn)生中斷時(shí)，B為1，即A為I時(shí)，B為O ;A為O時(shí)，B為I,所述光柵為正向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為加I計(jì)數(shù)； 當(dāng)所述A的上升沿產(chǎn)生中斷時(shí)，B為1，或者所述A的下降沿產(chǎn)生中斷時(shí)，B為O ;即A為I時(shí)，B為I ;A為O時(shí)，B為O,所述光柵為反向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為減I計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵細(xì)分和判向方法，其特征在于: 其中，當(dāng)所述方波信號B的上升沿或下降沿產(chǎn)生中斷，所述移動(dòng)方向及所述加計(jì)數(shù)或者所述減計(jì)數(shù)的判斷方法為: 當(dāng)所述B的上升沿產(chǎn)生中斷時(shí)，A為1，或者當(dāng)B的下降沿產(chǎn)生中斷時(shí)，A為0，即B為I時(shí)，A為I, B為O時(shí)，A為O,所述光柵為正向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為加I計(jì)數(shù)； 當(dāng)所述B的上升沿產(chǎn)生中斷時(shí)，A為0，或者當(dāng)B下降沿產(chǎn)生中斷時(shí)，A為1，即B為I時(shí)，A為O, B為O時(shí)，A為I,所述光柵為反向移動(dòng),計(jì)數(shù)器為減I計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵細(xì)分和判向方法，其特征在于: 其中，所述方波信號B的狀態(tài)為:當(dāng)所述A的上升沿或下降沿在所述微處理器中產(chǎn)生中斷時(shí)，所述方波信號B的信號值； 所述方波信號A的狀態(tài)為:當(dāng)所述B的上升沿或下降沿在所述微處理器中產(chǎn)生中斷時(shí)，所述方波信號A的信號值。
【文檔編號】G06F9/44GK103885778SQ201410113912
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】蔡錦達(dá), 齊建虹, 黃帥, 許鵬程 申請人:上海理工大學(xué)