EPM7128在光栅位移测量仪中的应用

　　光栅尺信号的细分与辨向足提高光栅尺测量精度的关键性一步，没计者需要综合考虑辨向与细分的复杂性。在辨向时，是对细分后的信号进行辨向，而不是在细分前进行辨向，否则不能提高测量精度。本测量系统中是先细分、后辨向。电路仿真波形如图5所示。

　　在波形图中：a、b信号足输入波形，clk是系统时钟;clr是系统复位信号;direction是方向信号，通过该信号能够判断出光栅尺中指示光栅的移动方向，如果是高电平，则表示指示光栅作正向运动，反之则作反向运动;clkadd表示指示光栅正向运动时的细分信号;clksubb表示指示光栅反向运动时的细分信号;clkout信号是clkadd和clksubb相与非后的结果，该信号作为可逆计数器的时钟信号;当direction为高电平时，叮逆计数器作加运算，当direction为低电平时，可逆计数器作减运算。

　　3.3 计数电路

　　本系统中的计数器采用VHDL进行设计，输入信号定义为时钟信号和方向信号，输出信号定义为24位的计数结果。用VHDL实现的24位可逆计数器功能的原程序如下：

　　仿真波形如图6所示。

　　在波形图中：clk信号是上一级电路的clkout信号，作为可逆计数器的时钟;up_down是辨向信号，计数器的加运算和减运算由该信号控制，当up_down为高电平时计数器作加法，否则作减法。

　　3.4 译码驱动和显示电路

　　本系统中要正确显示测量结果，需要译码驱动和显示电路模块，泽码电路用于转换24位的计数结果;显示电路需要8个LED显示数据，其中1个LED为符号位。当正向运动时，符号位不显示符号，当反向运动时显示-号。

　　4 结束语

　　基于EPM 7128SLC84-15构成的位移测量系统具有分辨率高、误差小、电路结构简单、成本低等优点，完全能够满足实际测量的需要。由于采用的是CPLD设计，系统易于升级。