编码器是一种常见的产品，也可以看作是传感器。它通常与电机配合使用。你对编码器有多少了解呢？

一、关于编码器

编码器有多种类型，包括增量式编码器、绝对值编码器，还有带轴和无轴编码器，以及电压输出、推拉输出和集电极开路输出等不同的输出方式，等等。但不论是哪种类型的编码器，其主要目的都是获取转动的角度、角速度和位移等信息。

本文将介绍常见的增量式编码器。增量式编码器也被称为正交编码器，这意味着我们可以通过它的A、B相位来判断编码器是顺时针转动还是逆时针转动。此外，我们还可以根据编码器的参数计算旋转的角度等。

常见的增量式编码器通常由三根线组成，分别是A、B和Z线。对于使用过编码器的人来说，理解这些含义并不困难。以下是对初学者简要解释：

A、B两根线提供相位相差90度的脉冲信号，我们可以利用这些脉冲信号计算旋转的角度。Z线是过零点线，也就是说，每转动一圈，在某个特定位置都会输出一个脉冲信号。它主要用于”过零校正”。三根线的信号大致如下图所示：

有些编码器出来的线有一个对应的“非”信号线（如上图右边），其实主要用于抗干扰的。

更多关于编码器的描述，请网上搜索相关的知识进行了解，本文不再讲述。

二、STM32编码器接口模式

在STM32芯片中，都有这么一个定时器，叫通用定时器“General-purpose timers”，定时器里面存在这么一个模式，叫编码器接口模式“Encoder interface mode”。当然，具体可参看芯片对应的数据手册。

STM32提供的编码器接口模式主要针对的就是“正交编码器”，它可以利用定时器的“计数”功能，得出编码器计了多少个脉冲；同时，它可以根据编码器AB的相位得出编码器是正转，还是反转。

（图片来自STM32参考手册）

1.计算脉冲个数

有点类似TIM的捕获功能，捕获A相、B相的脉冲信号；只是编码器模式是捕获A(TI1)、B(TI2)相的边沿信号（如上图），相当于一个周期内，计4个脉冲信号的值。

2.计数器的增减（方向）

STM32的计数器会根据方向（+ 或者 -）来进行计数，TI1和TI2相位相差90，4个阶段的边沿，对应TI1和TI2不同电平信号，从这个不同的信号，硬件自身可以判断出其方向。在编码器模式下，有个寄存器（TIMx_CR1）中有一个方向位（DIR），会随着编码器旋转方向的改变而改变，我们可以通过读取该位来判断编码器的正转，还是反转。

3.TIM时基

STM32编码器接口模式，其实是通过利用AB相位TIM时基提供时钟信号，使其计数。

三、应用编程

相信看了上面的一些描述，大家应该对编码器有所理解了。其实，在STM32中，可以通过配置编码器模式对应的函数，就能实现获取编码器传感器上面的信息了。

使用STM32提供的标准外设库，或者使用STM32CubeMX工具很容易将TIM配置成编码器模式。

1.标准外设库配置编码器

TIM_EncoderInterfaceConfig，它就是编码器接口的配置函数。简单的只需要配置该函数，使能TIM，即可实现采集编码器上面的信息。（当然，需要复杂的操作，还需要做其他相应的配置）

2.STM32CubeMX配置

STM32CubeMX是一套快速开发的工具，让很多不了解STM32底层的朋友可以快速的在STM32上编写应用程序。

本文说的配置编码器接口，在某些TIM上存在一个“Combined Channel”配置，可以理解为“连接通道”，也算是TIM的一种复用模式。选择里面的“Encoder Mode”即可。

四、实例代码

本文提供的代码为一个使用标准外设库编写的简单Demo工程，其中里面附带一个工程（用于模拟编码器AB相波形的工程），如下：

该工程主要配置TIM的编码器模式，通过定时读取编码器的方向（DIR），和计数（CNT），并通过串口打印出来。

下载地址：

百度网盘：

链接：https://pan.baidu.com/s/1jH8yOqM

密码：t4kx

GitHub:

https://github.com/EmbeddDeveloper/STM32F4_TIM_Encoder

CSDN:

http://download.csdn.net/download/ybhuangfugui/10165086

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