一种旋转编码器二相信号处理电路及其信号处理方法技术

本发明专利技术射频识别领域，公开了一种旋转编码器二相信号处理电路及其信号处理方法。本发明专利技术中，包含：信号转换单元、脉冲发生单元和触发单元；信号转换单元的输入端作为二相信号处理电路的输入端，触发单元的输出作为二相信号处理电路的输出端；信号转换单元对二相信号进行处理，输出串行数据；脉冲发生单元处理串行数据，输出脉冲信号；触发单元对脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号；其中，信号转换单元包含门电路，脉冲发生单元包含触发器，触发单元包含触发器。利用简单的电路单元，即可将旋转编码器输出的二相信号处理为稳定独立的脉冲信号，使得简化旋转编码器二相信号处理电路结构，降低其成本。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为2014101882979、申请日为2014年5月6日、申请人为盛铂科技(上海)有限公司、专利技术名称为一种旋转编码器二相信号处理电路及其信号处理方法的分案申请。
本专利技术涉及信号处理领域，特别涉及旋转编码器二相信号处理的技术。
技术介绍
旋转编码器是将旋转位置或旋转量转换成模拟或数字信号的机电设备。一般装设在旋转物体中垂直旋转轴的一面。旋转编码器用在许多需要精确旋转位置及速度的场合，如工业控制、机器人技术、专用镜头、计算机输入设备(如鼠标及轨迹球)等。双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。旋转编码器在实际生活中有很广泛的应用。现有的技术中，旋转编码器输出的二相信号需要利用单片机对二相信号进行采集，再通过程序处理的方法实现。这样就需要在前期进行单片机开发和程序设计，实现方法复杂，设计使用成本高，可靠性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋转编码器二相信号处理电路及其信号处理方法，使得简化旋转编码器二相信号处理电路结构，降低其成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种旋转编码器二相信号处理电路，包含：信号转换单元、脉冲发生单元和触发单元；所述信号转换单元的输入端作为所述二相信号处理电路的输入端，所述信号转换单元的输出端与所述脉冲发生单元的输入端连接，所述脉冲发生单元的输出端与所述触发单元的输入端连接，所述触发单元的输出作为所述二相信号处理电路的输出端；所述信号转换单元对所述二相信号进行处理，输出串行数据；所述脉冲发生单元处理所述串行数据，输出脉冲信号；所述触发单元对所述脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号；其中，所述信号转换单元包含门电路，所述脉冲发生单元包含触发器，所述触发单元包含触发器。本专利技术还供了一种基于上述旋转编码器二相信号处理电路的信号处理方法，其特征在于，包含以下步骤：利用所述信号转换单元对所述二相信号进行处理，输出串行数据；利用所述脉冲发生单元处理所述串行数据，输出脉冲信号；利用触发单元对所述脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号；其中，所述信号转换单元包含门电路，所述脉冲发生单元包含触发器，所述触发单元包含触发器。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：本专利技术实施方式是通过信号转换单元首先将二相信号转换为串行数据，再由脉冲发生单元将串行数据转换为脉冲信号，最后由触发单元对脉冲信号进行锁存，得到旋转脉冲输出信号。利用简单的门电路及触发器组成的电路，即可将旋转编码器输出的二相信号处理为稳定独立的脉冲信号，也就是得到旋转脉冲输出信号。使得简化旋转编码器二相信号处理电路结构，降低其成本。作为进一步改进，所述信号转换单元包含六个与非门，所述脉冲发生单元包含一个触发器，所述触发单元包含一个触发器和一个反相器。进一步限定了各个电路单元包含的电子元器件及其数量，使得本专利技术实施方式中各个电路单元均具备可实现性，保证了本专利技术实施方式的可行性。作为进一步改进，所述信号转换单元包含八个与非门，所述脉冲发生单元包含两个触发器，所述触发单元包含两个个触发器和两个反相器。进一步限定了各个电路单元包含的电子元器件及其数量，使得本专利技术实施方式中各个电路单元均具备可实现性，保证了本专利技术实施方式的可行性。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的旋转编码器二相信号处理电路逻辑示意图；图2是根据本专利技术第二实施方式的旋转编码器二相信号处理电路结构示意图；图3(a)是根据本专利技术第二实施方式的旋转编码器二相信号；图3(b)是根据本专利技术第二实施方式的旋转编码器二相信号变化顺序示意图；图4是根据本专利技术第二实施方式的旋转编码器二相信号处理电路的输入与输出信号波形图；图5是根据本专利技术第三实施方式的旋转编码器二相信号处理电路结构示意图；图6是根据本专利技术第三实施方式的旋转编码器二相信号处理电路的输入与输出信号波形图；图7是根据本专利技术第四实施方式的旋转编码器二相信号处理电路结构示
意图；图8是根据本专利技术第五实施方式的信号处理方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种旋转编码器二相信号处理电路，如图1所示，包含：信号转换单元、脉冲发生单元和触发单元。信号转换单元的输入端作为二相信号处理电路的输入端，信号转换单元的输出端与脉冲发生单元的输入端连接，脉冲发生单元的输出端与触发单元的输入端连接，触发单元的输出作为二相信号处理电路的输出端。信号转换单元对二相信号进行处理，输出串行数据；脉冲发生单元处理串行数据，输出脉冲信号；触发单元对脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号。其中，信号转换单元包含门电路，脉冲发生单元包含触发器，触发单元包含触发器。本实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：本实施方式是通过信号转换单元首先将二相信号转换为串行数据，再由脉冲发生单元将串行数据转换为脉冲信号，最后由触发单元对脉冲信号进行锁存，得到旋转脉冲输出信号。利用简单的门电路及触发器组成的电路，即可将旋转编码器输出的二相信号处理为稳定独立的脉冲信号，也就是得到旋转脉冲输出信号。
使得简化旋转编码器二相信号处理电路结构，降低其成本。具体的说，本实施方式中，信号转换单元主要由与非门构成，由于不需要采用单片机对二相信号进行采集，也就不需要进行单片机的开发及程序设计，不仅降低了前期设计成本，也降低了本实施方式中二相信号处理电路的硬件成本。本专利技术的第二实施方式同样涉及一种旋转编码器二相信号处理电路，本实施方式是对第一实施方式的具体细化，给出了第一实施方式的电路中各个逻辑单元的具体电路结构，包含的电子元器件及其数量，本实施方式中可将二相信号处理转换为顺时针旋转脉冲信号，使得本实施方式中各个电路单元均具备可实现性，保证了本实施方式的可行性。具体的说，信号转换单元包含六个与非门，脉冲发生单元包含一个触发器，触发单元包含一个触发器和一个反相器。其电路结构图如图2所示，具体如下：信号转换单元包含第一与非门101、第二与非门102、第三与非门103、第四与非门104、第五与非门105和第六与非门106。第一与非门101的sel端、第二与非门102的sel端和第五与非门105的sel端连接在一起作为二相信号处理电路的第一输入端B；第三与非门103的sel端、第四与非门104的sel端和第六与非门106的sel端连接在一起，作为二相信号处理电路的第二输入端A。第一与非门101、第二与非门102和第五与非门105的两个输入端分别接高电平VCC与接地GND，第一与非门101的输出端与第四与非门104的第一输入端相连，第四与非门104的第二输入端接地GND；第二与非门102的输出端与第三与非门103的第二输入端相连，第三与非门103的第一输入端接地GND；第五与非门105的输出端与第六与非门106的第一输入端相连，第六与非门106的第二输入端接地GND本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转编码器二相信号处理电路，其特征在于，包含：信号转换单元、脉冲发生单元和触发单元；所述信号转换单元的输入端作为所述二相信号处理电路的输入端，所述信号转换单元的输出端与所述脉冲发生单元的输入端连接，所述脉冲发生单元的输出端与所述触发单元的输入端连接，所述触发单元的输出作为所述二相信号处理电路的输出端；所述信号转换单元对所述二相信号进行处理，输出串行数据；所述脉冲发生单元处理所述串行数据，输出脉冲信号；所述触发单元对所述脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号；其中，所述信号转换单元包含门电路，所述脉冲发生单元包含触发器，所述触发单元包含触发器；其中，所述信号转换单元包含六个与非门，所述脉冲发生单元包含一个触发器，所述触发单元包含一个触发器和一个反相器；所述信号转换单元包含第七与非门、第八与非门、第九与非门、第十与非门、第十一与非门和第十二与非门；所述第七与非门的sel端、所述第九与非门的sel端和所述第十一与非门的sel端连接在一起，作为所述二相信号处理电路的第一输入端；所述第八与非门的sel端、所述第十与非门的sel端和所述第十二与非门的sel端连接在一起，作为所述二相信号处理电路的第二输入端；所述第七与非门、所述第九与非门和所述第十一与非门的两个输入端分别接高电平与接地，所述第七与非门的输出端与所述第八与非门的第一输入端相连，所述第八与非门的第二输入端接地；所述第九与非门的输出端与所述第十与非门的第一输入端相连，所述第十与非门的第二输入端接地；所述第十一与非门的输出端与所述第十二与非门的第二输入端相连，所述第十二与非门的第一输入端接地；所述第十与非门的输出端与所述脉冲发生单元的时钟端相连，所述第十二与非门的输出端与所述脉冲发生单元的清零端相连，所述脉冲发生单元的DATA端接高电平；所述第八与非门的输出端与所述触发单元的时钟端相连，所述脉冲发生单元的Q输出端和所述触发单元的DATA端相连，所述脉冲发生单元的Q输出端通过一个反相器和所述触发单元的清零端相连；所述触发单元的Q端作为逆时针旋转脉冲输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种旋转编码器二相信号处理电路，其特征在于，包含：信号转换单元、脉冲发生单元和触发单元；所述信号转换单元的输入端作为所述二相信号处理电路的输入端，所述信号转换单元的输出端与所述脉冲发生单元的输入端连接，所述脉冲发生单元的输出端与所述触发单元的输入端连接，所述触发单元的输出作为所述二相信号处理电路的输出端；所述信号转换单元对所述二相信号进行处理，输出串行数据；所述脉冲发生单元处理所述串行数据，输出脉冲信号；所述触发单元对所述脉冲信号进行锁存，输出旋转脉冲输出信号；其中，所述信号转换单元包含门电路，所述脉冲发生单元包含触发器，所述触发单元包含触发器；其中，所述信号转换单元包含六个与非门，所述脉冲发生单元包含一个触发器，所述触发单元包含一个触发器和一个反相器；所述信号转换单元包含第七与非门、第八与非门、第九与非门、第十与非门、第十一与非门和第十二与非门；所述第七与非门的sel端、所述第九与非门的sel端和所述第十一与非门的sel端连接在一起，作为所述二相信号处理电路的第一输入端；所述第八与非门的sel端、所述第十与非门的sel端和所述第十二与非门的sel端连接在一起，作为所述二相信号处理电路的第二输入端；所述第七与非门、所述第九与非门和所述第十一与非门的两个输入端分别接高电平与接地，所述第七与非门的输出端与所述第八与非门的第一输入端相连，所述第八与非门的第二输入端接地；所述第九与非门的输出端与所述第十与非门的第一输入端相连，所述第十与非门的第二输入端接地；所述
\t第十一与非门的输出端与所述第十二与非门的第二输入端相连，所述第十二与非门的第一输入端接地；所述第十与非门的输出端与所述脉冲发生单元的时钟端相连，所述第十二与非门的输出端与所述脉冲发生单元的清零端相连，所述脉冲发生单元的DATA端接高电平；所述第八与非门的输出端与所述触发单元的时钟端相连，所述脉冲发生单元的Q输出端和所述触发单元的DATA端相连，所述脉冲发生单元的Q输出端通过一个反相器和所述触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：范元滨，
申请(专利权)人：盛铂科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31