車輪位置的確定是在制作小車的過程中必不可少的部件，好在STM32中包含了硬件的編碼器。但使用的過程中卻存在諸多不方便。下面由我一一道來：

1、編碼器原理

什么是正交？如果兩個信號相位相差90度，則這兩個信號稱為正交。由于兩個信號相差90度，因此可以根據(jù)兩個信號哪個先哪個后來判斷方向、根據(jù)每個信號脈沖數(shù)量的多少及整個編碼輪的周長就可以算出當(dāng)前行走的距離、如果再加上定時器的話還可以計算出速度。

2、為什么要用編碼器

從上圖可以看出，由于TI，T2一前一后有個90度的相位差，所以當(dāng)出現(xiàn)這個相位差時就表示輪子旋轉(zhuǎn)了一個角度。但有人會問了：既然都是脈沖，為什么不用普通IO中斷？實際上如果是輪子一直正常旋轉(zhuǎn)當(dāng)然沒有問題。仔細(xì)觀察上圖，如果出現(xiàn)了毛刺呢？這就是需要我們在軟件中編寫算法進(jìn)行改正。于是，我們就會想到如果有個硬件能夠處理這種情況那不是挺好嗎？

3、STM32編碼器

還是剛才那張圖，但這時候我們看到STM32的硬件編碼器還是很智能的，當(dāng)T1,T2脈沖是連續(xù)產(chǎn)生的時候計數(shù)器加一或減一一次，而當(dāng)某個接口產(chǎn)生了毛刺或抖動，則計數(shù)器計數(shù)不變，也就是說該接口能夠容許抖動。在STM32中，編碼器使用的是定時器接口，通過數(shù)據(jù)手冊可知，定時器1，2，3，4，5和8有編碼器的功能，而其他沒有。編碼器輸入信號TI1,TI2經(jīng)過輸入濾波，邊沿檢測產(chǎn)生TI1FP1，TI2FP2接到編碼器模塊，通過配置編碼器的工作模式，即可以對編碼器進(jìn)行正向/反向計數(shù)。如果用的是定時器3，則對應(yīng)的引腳是在PA6和PA7上。根據(jù)stmn32手冊上編碼器模式的說明，有6中組合計數(shù)方式，見下表。

由此可知，通過選擇可以確定使用定時器的哪種方式來得到我們所要的結(jié)果。STM32編碼器的使用也非常簡單，其基本步驟和開發(fā)STM32其他部件的操作一致，都是打開時鐘，配置接口，配置模式，如果要用中斷則打開中斷。具體可以參考以下代碼(這里使用的是TIM4,引腳采用GPIOA11和GPIOA12)：

4、編碼器的中斷

由于編碼器是基于定時器的，所以編碼器的中斷實際上就是定時器的中斷啦。也就是說定時器是每隔一定時間加一個數(shù)（或減一個數(shù)），當(dāng)數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時就產(chǎn)生中斷，而編碼器是每一個有效脈沖就加一個數(shù)（或減一個數(shù)），當(dāng)數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)值時就產(chǎn)生中斷。若預(yù)設(shè)值為1000則編碼器與定時器中斷不同的是，當(dāng)編碼器反轉(zhuǎn)時值到達(dá)999產(chǎn)生一次中斷，而當(dāng)編碼器正轉(zhuǎn)到達(dá)0時同樣產(chǎn)生一次中斷。在硬件上這兩個中斷是沒法區(qū)分的，這也就造成了有種情況的誤判。

5、STM32編碼器沒有考慮的情況

想象一下，如果編碼器的預(yù)設(shè)值為1000，當(dāng)某次我們使得編碼器正轉(zhuǎn)產(chǎn)生中斷后，立即反轉(zhuǎn)則又該怎么辦呢？根據(jù)上面的說法，這時候會產(chǎn)生兩次一樣的中斷。如果在算法上沒有處理的話，極有可能認(rèn)為是行走了兩次正向。但實際上并沒有。所以這個時候必須結(jié)合方向來判斷行走的情況（判斷方向使用的是DIR寄存器位）或者在產(chǎn)生中斷后讀一次count寄存器位（看看是999還是0，以此來判斷當(dāng)前的方向）。只有上一次為正且這一次同樣為正，距離才是相加的。

具體中斷處理函數(shù)代碼如下：

6、最后一個問題

那么如果當(dāng)前并沒有到一個中斷怎么辦？難道這個時候就不能得到編碼器的精確位置了嗎？

其實只是個非常簡單的算法：

每次把中斷的次數(shù)記錄下來，然后再把距離上次中斷共走了多少個脈沖，再把兩者相加即可。