STM32编码器接口详解

1. 编码器接口简介

1.1 正交编码器

正交信号精度更高，因为A、B相都可以计次，相当于计次频率提高了一倍，其次就是正交信号可以抗噪声，因为正交信号，两个信号必须是交替跳变的，所以可以设计一个抗噪声电路，

如果一个信号不变，另一个信号连续跳变，也就是产生了噪声，那这时计次值是不会变化的，

1.2 编码器接口

高级定时器和通用定时器具有一个编码器接口

1.2.1 编码器接口的输入部分

这里编码器接回有两个输入端，分别要接到编码器的A相和B相，然后这里是两个网络标号，分别写的是TI1FP1和TI2FP2，对应的就是这里，TI1FP1，TI2FP2，电路是这样连接的。 

可以看出，这个编码器接口的两个引脚，借用了输入捕获单元的前两个通道，所以最终编码器的输入引脚，就是定时器的CI1和CH2这两个引脚

信号的通路是，CH1通过这里，通向编码器接口，CH2通过这里，通向编码器接回，CH3和CH4…与编码器接回无关，其中CH1和CH2的输入捕获滤波器和边沿检测也有使用，但是后面的是否交叉、预分频器和QCR寄存器，与编码器接口无关,这就是编码器接口的输入部分

1.2.2 编码器接口的输出部分

那编码器接口的输出部分，其实就相当于从模式控制器了，去控制CNT的计数时钟和计数方向，简单来说，这里的输出执行流程是，按照我们之前总结的那个表，如果出现了边沿信号，并且对应另一相的状态为正转，则控制CNT自增，否则,控制CNT自减，

注意在这里，我们之前一直在使用的72MHz内部时钟，和我们在时基单元初始化时设置的计数方向，并不会使用，因为此时计数时钟和计数方问都处于编码器接口托管的状态，计数器的自增和自减，受编码器控制,这就是编码器接口的电路结构了

1.3 基本结构

输入捕获的前两个通道，通过GPIO口接入编码器的A、B相，然后通过滤波器和边沿检测极性选择，产生TI1FP1和TI2FP2，通向编码器接口，编码器接口通过预分频器控制CNT计数器的时钟，同时，编码器接口还根据编码器的旋转方向，控制CNT的计数方向，编码器正转时，CNT自增，编码器反转时，CNT自减

另外这里ARR也是有效的。一般我们会设置ARR为65535，最大量程，这样的话，利用补码的特性，很容易得到负数，比如CNT初始为0，我正转，CNT白增，0、1、2、3、4、5、6、7等等，但是我反转呢，CNT自减，0下一个数就是65535，这里负数不应该是-1、-2吗，65535是不是就出问题了，但是没关系，我们做一个操作，直接把这个16位的无符号数转换为16位的有符号数，根据补码的定义，这个65535就对应-1，这样就可以直接得到负数，非常方便

1.4 工作模式

这里T1FP1和I2FP2接的就是编码器的A、B相，在A相和B相的上升沿或者下降沿触发计数，到底是向上计数还是向下计数，取决于边沿信号发生的这个时刻，另一相的电平状态，也就是这里的相对信号的电平，TI1FP1对应T12，T12FP2对应T11，就是另一相电平的意思，

然后在这里，这个编码器还分了3种工作模式，分别是仅在T1计数、仅在T2计数和T1 TI2都计数（精度比较高）

1.5 实例1，均不反向

1.6 实例2，TI1反向

这里T1和T12进来，都会经过这个极性选择的部分，在输入捕获模式下，这个极性选择是选择上升沿有效还是下降沿有效的，但是，编码器接口，显然始终都是上升沿和下降沿都有效的，上升沿和下降沿都需要计次，所以在编码器接口模式下，这里就不再是边沿的极性选择了，而是高低电平的极性选择

所以这里就会有两个控制极性的参数，选择要不要在这里加一个非门，反转一下极性

显然，这与刚刚图的计数方向是相反的，这有什么用呢，比如你接一个编码器，发现它数据的加减方向反了，你想要正转的方向，结果它自减了，这时候把任意一个引脚反相，就能反转计数方向了这时，就可以调整一下极性，当然如果想改变计数方向的话，我们还可以直接把A、B相两个引脚换一下

作者：m0_60322134