功能描述

通过寄存器字段 QEP_DEC_CNT_MODE，可配置解码器的以下几种解码方式：

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x0，正交计数解码

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x1，方向计数解码

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x2，递增计数解码

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x3，递减计数解码

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x4，高有效 CW/CCW 计数解码

• QEP_DEC _CNT_MODE = 0x5，低有效 CW/CCW 计数解码

正交计数解码

正交计数解码方式，外部信号 QEP_A 和 QEP_B 输入为正交信号，根据 QEP_A 与 Q_EPB 的信号的相位信息解析出提供后续解码计数器的步进信号 QEP_CLK 以及步进方向信号 QEP_DIR，如正交计数解码所示。

另外正交计数解码还具有以下的功能：

• 相位异常检测：输入的 QEP_A 以及 QEP_B 的相位不符合正常的相位跳转模式，则产生正交信号异常的中断信号 QEP_QUADPH_ERR；

• 互换功能：通过寄存器字段 QEP_SWAP_AB 配置为 1， 可将 QEP_A 和 QEP_B 的输入信号互换。

方向计数解码

方向计数解码方式，则无需经过正交信号的解码，外部信号 QEP_A 和 QEP_B 输入分别作为时钟信号 QEP_CLK 和方向信号 QEP_DIR，QEP_DIR 决定计数的方向，QEP_CLK 用于控制计数的步进。 默认的配置下 (即输入信号的极性未进行方向反相)，QEP_DIR 为高电平的时候，表示正交计数器进行递增计数，QEP_DIR 为低电平的时候，表示正交计数器进行递减计数。 另外 QEP_A 的信号可以配置为上升沿触发一次 QEP_CLK 有效边沿，或上下沿均可触发一次的 CLK 有效边沿。

输入 QEP_IGATE

输入 QEP 模块的输入信号 QEP_I 可以通过寄存器字段 QEP_IGATE 配置是否需要使能信号 QEP_S 对 QEP_I 进行 Gate 处理，处理方式如下图。

功能框图

正交位置计数器有四种复位模式，可通过寄存器字段 QEP_POS_CNT_RST 配置：

• 复位模式 1：QEP_IDX_MKR 信号复位位置计数器，即只要出现 QEP_IDX_MKR 信号，正交位置计数器则进行一次复位：

  注： 复位模式 1 下，会进行锁存值的判断检测。

  • 若为正向前进，复位值为 0。

    锁存值的判断检测：在正向前进的情况下，如果 MKR 信号触发写入寄存器 QEP_POS_CNT_ICAPV 的数值与 QEP_POS_CNT_EPV 数值不一致，则 QEP_POS_CNT_ERR_FLG 置 1 且 QEP_POS_CNT_ERR_INT_FLG 置 1，表示产生位置计数的错误。

  • 若为反向前进，复位值为终点值 QEP_POS_CNT_EPV。
  QEP_IDX_MKR 信号是表示位置回到 0 点位置。QEP_IDX_MKR 信号的产生与输入管脚信号 QEP_I 有关。以下三张示例图片分别描述了三种不同 QEP_I 输入信号所对应的 QEP_IDX_MKR 复位位置寄存器，其中位置寄存器的计数采用十六进制表示。

  • QEP_IDX_MKR 信号复位位置计数：

    
    

    

    
    

  • QEP_IDX_MKR 信号复位位置计数 (A Gated QEP_I)：

    
    

    

    
    

  • QEP_IDX_MKR 信号复位位置计数 (A & B Gated QEP_I)

    
    

    

    
    

• 复位模式 2，QEP_POS_CNT_EP 信号复位位置计数。

  QEP_POS_CNT_EP 信号表示位置计数器发生计数溢出的信号：

  • 递增计数时，当计数达到 QEP_POS_CNT_EPV 时，复位计数器数值为 0，同时产生 QEP_POS_CNT_OVFL 中断信号，指示位置计数器计数上溢出。
  • 递减计数时，当计数达到 0 时，复位计数器数值为 QEP_POS_CNT_EPV，同时产生 QEP_POS_CNT_UNFL 信号，指示计数器计数下溢出。

  由于后续不会再产生 QEP_FIDX_MKR 信号，后续的位置计数器则通过 QEP_POS_CNT_EP 信号复位，即按照模式 2 进行复位。

• 复位模式 3，QEP_FIDX_MKR 信号复位位置计数。QEP_FIDX_MKR 信号，为 QEP 模块使能后第一次检测到的 QEP_IDX_MKR 信号。

  此模式下，位置计数器会在 QEP_FIDX_MKR 信号进行复位：

  • 如果为正向前进，复位至 0。
  • 如果为反向则复位至 QEP_POS_CNT_EPV。

• 复位模式 4，QEP_TMR_TO 信号复位位置计数。QEP_TMR_TO 信号，为 QEP 定时器超时产生的信号。

  此模式下，位置计数器会在 QEP_TMR_TO 超时信号进行复位：

  • 如果为正向前进，复位至 0
  • 如果为反向，复位至 QEP_POS_CNT_EPV。

正交位置计数器的捕获

位置计数器的捕获支持两种，Index 相关事件触发的捕获以及 Strobe 相关事件触发的捕获。

• Index 相关事件的触发捕获，通过寄存器可选择触发捕获位置计数器的 Index 事件。

  QEP_POS_ICAP_MOD = 0x1，使能 QEP_IDX 信号的上升沿触发捕获位置计数器，位置计数值 QEP_POS_CNT_V 写入 ICAPV。

  QEP_POS_ICAP_MOD = 0x2，使能 QEP_IDX 信号的下降沿触发捕获位置计数器，位置计数值 QEP_POS_CNT_V 写入 ICAPV。

  QEP_POS_ICAP_MOD = 0x3，使能 MKR 信号触发捕获位置计数器，位置计数值 QEP _POS_CNT_V 写入 ICAPV。

• Strobe 相关事件的触发捕获，通过寄存器可选择触发捕获位置计数器的 Strobe 事件。

  QEP_POS_SCAP_MOD = 0x0，使能 SRB 信号的上升沿触发捕获位置计数器，位置计数值 QEP_POS_CNT_V 写入 SCAPV。

  QEP_POS_SCAP_MOD = 0x1，使能根据方向进行捕获。正向前进时，以 SRB 上升沿进行捕获，反向前进时，以 SRB 下降沿进行捕获，位置计数值 QEP_POS_CNT_V 写入 SCAPV。

正交位置计数器的初始化

位置计数器的初始化，即更新当前位置计数器的计数值，支持三种模式的初始化：

• Index 相关事件的初始化，通过寄存器可选择触发位置计数器初始化的 Index 事件。

  QEP_POS_IDX_INIT = 0x2，使能 IDX 信号的上升沿触发位置计数器的初始化，位置起点值 SPV 写入位置计数器。

  QEP_POS_IDX_INIT = 0x3，使能 IDX 信号的下降沿触发位置计数器的初始化，位置起点值 SPV 写入位置计数器。

• Strobe 相关事件的初始化，通过寄存器可选择触发位置计数器初始化的 Strobe 事件。

  QEP_POS_SRB_INIT = 0x2，使能 SRB 信号的上升沿触发位置计数器的初始化，位置起点值 SPV 写入位置计数器。

  QEP_POS_SRB_INIT = 0x3，使能 SRB 信号的下降沿触发位置计数器的初始化，位置起点值 SPV 写入位置计数器。

• 软件初始化，寄存器 INIT 字段置 1 可触发位置计数器初始化，位置起点值 SPV 写入位置计数器。

QEP_SOUT 信号

QEP_SOUT 信号，为位置计数器达到 QEP_POS_CNT_CMPV 的时候产生的信号，仅在 QEP_POS_CMP_EN = 1 时产生。QEP_SOUT 信号支持极性的控制，以及脉宽长度的调节。

寄存器 QEP_POS_CNT_CMPV 的更新方式支持立即更新以及影子更新模式。影子更新的加载点也可以通过寄存器配置，具体配置见 QEP_POS_CMP_LP 和 QEP_POS_CMP_UPDT_MOD 的描述。

QEP_SOUT 信号的输出方式见位置比较输出章节。

时间捕捉功能的框图如上图所示，具体的功能描述如下：

• SYS_CLK 信号，利用寄存器字段 DIV 进行分频，分频后提供给 Capture 定时器以及 Capture 控制。

• QEP_CLK 信号，表示 1 次位置计数器的计数，经过 Unit Distance Control 功能模块对 QEP_CLK 进行分频，对应就可以获得单位距离的信号 QEP_UD_EVNT，下图为设定 QEP_SET_UDIST = 0x1，即 2 次 CLK 的对应产生一次的 EVNT。

• QEP_UD_EVNT 信号，会触发 Capture 控制模块进行 Capture 定时器的数值捕获，进而计算与上次数值作差，写入 DELT 寄存器中，随后对 Capture 定时器进行复位至 0，如下图所示。

• 通过 QEP_UD_EVNT 信号触发获得 QEP_CAP_DELT，对于电机的应用，可以实现 T 法的速度计算。

• QEP_TMR_TO 信号，为 Timer 的超时信号 （可参考章节 QEP Timer），也可以触发寄存器 TMRV 锁存至 LH，而 DELT 锁存至 LH。

• 通过 TO 信号触发读取 QEP_POS_TOCAP 的位置值，对于电机的应用，可以实现 M 法的速度计算。

• QEP_DIR 输入至方向检测模块，此模块检测在 EVNT 的有效边沿间隔中是否出现方向改变的状态，若出现方向改变，QEP_CAP_DERR 信号置 1。

QEP Capture Timer 时间捕获：

QEP Hall Monitor 的功能用于检测三路管脚输入信号 QEP_HA0/ 1/ 2 的电平：

• 三路输入信号均配有滤波模块，支持电路的硬件滤波。

• 三路输入信号的电平可以通过寄存器 STS 读取，在寄存器字段配置 QEP_HALL_IN_POL = 0（正极性）的情况下，0 代表低电平，1 代表高电平，若为负极性则相反。

• 三路的输入信号若由其中一路发生改变，则产生中断，读取状态寄存器 FLG 可以得出发生信号改变的通道号。

QEP Timer 的功能框图如下所示，当寄存器 V 的数值大于 QEP_TMR_PRD_V 时，产生 TO 超时信号。

QEP Watchdog Timer 的功能框图如下所示，QEP_CLK 信号用于对看门狗定时器的复位，当无有效的 CLK 信号出现时，看门狗计时器一直计数，当 V 的数值大于 QEP_WDTMR_PRD_V 时，产生 TO 超时信号。

QEP 模块支持产生中断，通过寄存器可以使能以下的信号经过 OR 逻辑得出 QEP 模块的中断信号 QEP_INT：

• QEP_TMRTO：指示 QEP 计数器超时的信号

• QEP_ICAP：指示发生 Index 相关事件引起的捕获位置计数器的信号

• QEP_SCAP：指示发生 Strobe 相关事件引起的捕获位置计数器的信号

• QEP_POS_CMP：指示产生了位置比较信号

• QEP_POS_CMP_RDY：指示位置比较寄存器 QEP_POS_CNT_CMPV 的数值需要更新

• QEP_POS_CNT_OVFL：指示位置计数器发生上溢出的信号

• QEP_POS_CNT_UDFL：指示位置计数器发生下溢出的信号

• QEP_WDTO：指示看门狗计时器发生超时的信号

• QEP_DIR_CHG：指示 QEP 的正交解析的方向信号发生了改变

• QEP_QUADPH_ERR：指示 QEP 的正交解析的相位信号发生错误

• QEP_POS_CNT_ERR：指示 QEP 的位置计数器计数出错的信号

• QEP_CW_CCW_ERR_INT：指示 QEP 输入的 CW 和 CCW 信号出现异常

• QEP_HALL_INT：QEP 霍尔输入中断信号，指示 QEP 输入霍尔信号 HA0/1/2 的通道中，至少存在一个通道发生输入信号的改变