角度的大小关系，向增减累加器中 输入时钟，控制增减累加器中的内部状态角度向输入角度靠近。
[0029] 5.在内部状态角度变化的过程中，脉冲逻辑模块根据内部状态角度计算输出的正 交增量脉冲。
[0030] 本发明具有的优点和有益效果：本发明基于数字电路的二进制角度量/正交增量 脉冲信号转换模块，在使用过程中速度快，可靠性高，且实现成本小。通过信号转换实现了 驱动器兼容性的扩充。
【附图说明】
[0031] 图1是基于数字电路的二进制角度量/正交增量脉冲转换方法的示意图；
[0032] 图2是基于数字电路的二进制角度量/正交增量脉冲转换一种实现方法的数字电 路图；
[0033] 图3是过零检测器的一种实现方式数字电路图；
[0034] 图4是方向口的一种实现方式数字电路图；
[0035] 图5是脉冲逻辑的一种实现方式数字电路图；
[0036] 图6是基于数字电路的二进制角度量/正交增量脉冲转换方法的一种时序图。
【具体实施方式】
[0037] 参考附图2,下面对本发明做进一步详细说明。设计4位二进制角度转换增量脉冲 模块，解决上述基于数字电路的二进制角度量/正交增量脉冲转换方法的步骤如下：
[0038] 1、选择化irchild公司的DM7化S193做为增减累加器（1)。
[0039] 2、选择STMicroelectronics公司的M74肥85做为比较器似。 W40] 3、参考附图3是过零检测器（3)的一种实现方式数字电路图。当A/i同时为高且 B化同时为低时，忽略A<B和B〉A的值，输出P<Q为高，P〉Q为低；当A Λ同时为低且B Λ同 时为高时，忽略Α<Β和Β〉Α的值，输出P<Q为低，P〉Q为高；其他情况P<Q为Α<Β的值、P〉Q为 B〉A的值。
[0041] 4、参考附图4是方向口（4)的一种实现方式数字电路图。当A〉B为高、A<B为低 时，UP跟随时钟信号，DOWN保持高；当A〉B为低、A<B为高时，UP保持高，DOWN跟随时钟信 号。
[0042] 5、参考附图5是脉冲逻辑巧）的一种实现方式数字电路图。根据P。3的值计算输 出的增量脉冲，在CLK产生上升沿时锁存并输出。 柳43] 实施例
[0044] 1、参考附图2,下面说明本发明的4位二进制角度转换增量脉冲模块的一种实时 例。
[0045] 2、选择化irchild公司的DM7化S193做为增减累加器（1)。将做为模块输入的二进 制角度量从DM7化S193的DATA端输入。化EAR端置低、BORROW端和CARRY端置高，从LOAD 端引入加载信号。
[0046] 3、选择STMicroelectronics公司的M74肥85做为比较器（2)。将DM7化S193的 输出数据输入到M74肥85的B端，将模块的二进制角度量数据输入到M74肥85的A端。A<B 端、A = B端和A = B端置低。
[0047] 4、根据附图3搭建过零检测器（3)数字电路。将模块输入的二进制角度量的低两 位，和增减累加器（1)中锁存的内部状态角度的低两位，分别作为过零检测器（3)的AiA。和 ΒΛ输入。将比较器似的P〉Q和P<Q分别输入到过零检测器（3)的输入端A〉B和A<B。 W48] 5、根据附图4搭建方向口（4)数字电路。将过零检测器（3)的P〉Q和P<Q分别输 入到方向口（4)的输入端4〉8和4<8。同时引入外部时钟信号CLK。 W例 6、根据附图5搭建脉冲逻辑妨数字电路。将增减累加器（1)中锁存的内部状态 角度输入到脉冲逻辑巧）的数据端P。同时引入外部时钟信号CLK。
【主权项】
1. 一种二进制角度量信号转换的系统，其特征是，包括增减累加器（1)、比较器（2)、过 零检测器（3)、方向门（4)和脉冲逻辑（5): 增减累加器（1)，用于锁存内部状态角度并对其进行增减控制，然后将内部状态角度信 号输出给比较器（2); 比较器（2)，用于比较输入角度与内部状态角度的大小，并将结果输出； 过零检测器（3)，对比较器（2)大小逻辑输出进一步判断，修正过零的大小判断逻辑错 误，将判断结果输出给方向门（4); 方向门（4)，根据过零检测器（3)输出的判断结果，引导外部时钟输入，用于控制增减 累加器（1)的量是增加还是减少； 脉冲逻辑（5)，根据增减累加器（1)输出的内部状态角度，在外部时钟的控制下计算要 输出的正交增量脉冲。2. 根据权利要求1所述地二进制角度量信号转换的系统，其特征在于，所述过零检测 器（3)，过零检测器（3)的输入包括比较器⑵输出的表示大小的信号，以及输入角度和内 部状态角度，当输入角度高2位都为1且内部状态角度都为0时，输出表示"小于"的信号 结果；当输入角度高2位都为0且内部状态角度都为1时，输出表示"大于"的信号结果；否 则输出与从比较器（2)输入的结果相同的结果。3. 根据权利要求1所述地二进制角度量信号转换的系统，其特征在于，所述方向门 (4) ，方向门输入包括从过零检测器（3)输出的表示大小的信号，以及外部时钟信号；输出 控制增减累加器（1)增加或减小的信号，当输入端中表示大小的信号为"大于"时，则将输 入的时钟信号引入到输出中表示"增加"的信号端，控制增减累加器（1)增加；当输入端中 表示大小的信号为"小于"时，则将输入的时钟信号引入到输出中表示"减少"的信号端，控 制增减累加器（1)减小；当输入端中表示大小的信号为"等于"时，不将时钟信号引入到任 何输出端。4. 根据权利要求1所述地二进制角度量信号转换的系统，其特征在于，所述脉冲逻辑 (5) ，脉冲逻辑的输入包括内部状态角度和外部时钟；输出正交增量脉冲信号，当外部时钟 产生对于脉冲逻辑（5)有效的上升沿或下降沿时，该上升沿或下降沿与增减累加器（1)相 反，脉冲逻辑（5)根据内部状态角度计算此时的正交增量脉冲。5. -种二进制角度量信号转换的方法，其特征在于，包括以下步骤： 将内部状态角度锁存在增减累加器（1)中，然后将内部状态角度信号输出给比较器 (2)； 比较器⑵比较输入角度与内部状态角度的大小，并输出结果； 过零检测器（3)对比较器（2)大小逻辑输出进一步判断，修正过零的大小判断逻辑错 误，将判断结果输出给方向门（4); 方向门（4)根据过零检测器（3)输出的判断结果，引导外部时钟输入，控制增减累加器 (1)的量是增加还是减少； 脉冲逻辑（5)根据增减累加器（1)输出的内部状态角度，在外部时钟的控制下计算要 输出的正交增量脉冲。
【专利摘要】本发明是属于一种基于数字电路的二进制角度量信号转换的系统及方法。涉及对角度信号的转换技术。本发明实现将二进制角度量转换为正交增量脉冲。本发明采取的方案是设计一个累加器和比较器进行内部状态角度的储存和大小比较。通过比较输入角度与内部状态角度的大小，逐步将内部状态角度量增加或减少到与输入角度相同的状态。在内部状态角度变化过程中计算输出正交增量脉冲信号。通过这种转换技术可以将二进制数字角度量转换为正交增量脉冲，这个技术可以提高某些不能使用旋转变压器的电机驱动器的驱动能力。将旋转变压器的输出信号进行R/D解算，并进行角度数量/正交增量脉冲转换，使这些驱动器能够兼容旋转变压器。
【IPC分类】G06F7/50, H03K5/135
【公开号】CN105656460
【申请号】
【发明人】曹建章, 张宏刚, 邓晰文
【申请人】中国航空工业第六一八研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月14日