光栅电子细分电路设计

若记录相邻两次Countnum_reg的差值，便可通过以下的公式计算光栅读数头移动的距离：

式中：N为插值芯片的插值因子，d为光栅栅距。
4．3 二次细分测速组件设计
光栅读数头的移动速度应在一定范围之内，否则会造成丢数等误差。测速组件主要对读数头的移动速度进行实时监控，从而实现过速报警。其设计过程与二次细分辨向组件类似。移动速度的计算公式如下：

式中：d为光栅栅距，f为插值芯片输出正交信号的频率，
N为插值芯片的插值因子，n为t时间内正交信号的个数。由此可知，只要测出频率f即可求得移动速度。
寄存器描述文件中定义了4个寄存器，如表1所列。

任务逻辑设计采用测周期的方法，即根据Div_reg中的分频因子对待测信号tclk进行分频，在分频后信号的高电平内记录标准信号sclk的个数，并在其下降沿将计数值存到COUnt_reg中。同时，在其低电平内将Countready_reg置1，通知AVaIon主设备计数值已就绪。待测频率的计算公式如下：

该方法可能会产生±1个标准脉冲的测量误差，由于系统标准频率与待测正交信号相比为高频信号，因此能实现高精度的频率测量。
4．4 LCD控制组件的设计
本系统中使用的LCD为128×64的点阵黑白屏，其内嵌控制器为KS0107／KS0108。该液晶模块的D／I引脚用于指示模块处理数据／命令；R／W引脚控制读／写操作；EN引脚为使能信号，CSl／CS2为屏幕的左右半屏控制器片选信号。
本系统在NiosII IDE开发环境中设计应用程序，其程序流程如图9所示。

5 结论
①与传统的分立元件细分电路相比，本系统中使用了专用的插值芯片IC—NV，不但提高了系统集成度，而且在简化PCB设计的同时提高了细分数。NiosII嵌入式处理器使用，既提高了系统性能，又降低了费用。利用Component Editor工具设计的二次细分辨向模块、测速模块及LCD控制模块，可以随时根据需要更改驱动程序并可重复利用，实现了系统的集成和模块化。
②仿真结果表明，该系统设计简单灵活，稳定性高，实时性强，可通过调节插值芯片的插值数实现高达64倍的细分。