鲁达 什么是QEP电路
QEP（Quadrature Encoder Pulse）正交编码脉冲电路，是TI公司DSP中事件管理器内的一个模块。
在电机的闭环控制中，由于需要实时获得电机的位置和转速信息，靠普通的霍尔传感器的计数，可以通过简单运算获得电机的速度，但是精确度不高。为了获取电机的准确位置和精确转速，高速、高精度的传感器以及相应的处理电路是必不可少的。利用光电编码器输出数字信号，容易实现高分辨率、高精度的检测，在现代电机检测技术中得到了广泛的应用。
正交编码脉冲信号的检测
光电编码器的正交编码脉冲输入到MCU的CAP1／QEP1、CAP2／QEP2脚，通常选择通用定时器T对输入的正交脉冲进行解码和计数。要使QEP电路正常工作，必须使T工作在定向增／减模式，在此模式下，QEP电路不仅为定时器T提供计数脉冲，而且还决定了它的计数方向。QEP电路对输入的正交编码脉冲的上升沿和下降沿都进行计数，因此对输入的正交编码脉冲进行4倍频后作为T的计数脉冲，并通过QEP电路的方向检测逻辑确定哪个脉冲序列相位超前，然后产生一个方向信号作为T的方向输入，当电机正转时，T增计数，当电机反转时，T减计数。正交编码脉冲、定时器计数脉冲及计数方向时序逻辑如下图所示。
在QEP模式下，TCNT计数到边沿时将自动翻转。当增计数到0xffff(16位计数器)时,将返回0重新开始增计数；当减到0时，翻转到0xffff重新开始减计数。由于在采样时间内，计数脉冲的数目远小于TCNT的周期数0xffff，所以在增／减计数过程中至多有一次翻转。这可以通过软件判别，非常容易。
电机位置测量
QEP电路将编码器送过来的脉冲数转换为绝对的转子轴机械位置，绝对的转子轴机械位置将存放在变量θm中。通过每一次采样周期△t内T的计数脉冲的改变量δ，可以得到相应的位置增量△θm。如上图所示：f(t)和f(t+△t)分别表示两次相邻采样时刻的值，那么在△t时间内电机转子旋转的机械角度为：
其中，P为电机旋转一周TCNT的脉冲计数值。
当T增计数无翻转时，δ=f(t+△t)-f(t)；
当T增计数有翻转时，δ=f(t+△t)-f(t)+65536，此时θm=θm+△θm；
当T减计数无翻转时，δ=-[f(t+△t)-f(t)]；
当T减计数有翻转时，δ=-[f(t)-f(t+△t)+65536]，此时θm=θm-△θm。
电机转速测量
常见的电机测速方法主要有三种：M法、T法、和M／T法，由于M法比较适合高速的场合，而T法适合低速的场合，为了在整个调速范围内都得到较好的准确性，在这里我们选择M／T法，其原理如下图所示。
M1为测速脉冲计数值(对应前面的δ)，M2为高频时钟脉冲计数值，△t为采样周期，虽然在M1个计数脉冲内，M2存在多一个少一个的误差，但由于时钟脉冲的频率远高于计数脉冲频率，引起的误差可以忽略，所以转速的计算公式为：
其中f为时钟脉冲的频率。
小结
实践证明，光电编码器和QEP的配合使用有利于电机系统的控制精度，并为不同控制领域提供了高性能的数字解决方案。