位置比较脉冲调制输出
脉冲编码调制

脉冲编码调制* 脉码调制(Pulse Code Modulation)。
是一种对模拟信号数字化的取样技术,将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式,特别是对于音频信号。
PCM 对信号每秒钟取样8000 次;每次取样为8 个位,总共64 kbps。
取样等级的编码有二种标准。
北美洲及日本使用Mu-Law 标准,而其它大多数国家使用A-Law 标准。
* PCM主要经过3个过程:抽样、量化和编码。
抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号,量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号,编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。
相关概念:所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。
所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。
所谓编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。
脉冲编码调制(PCM,Pulse Code Modulation)。
)Claude E. Shannon于1948年发表的“通信的数学理论”奠定了现代通信的基础。
同年贝尔实验室的工程人员开发了PCM技术,虽然在当时是革命性的,但今天脉冲编码调制被视为是一种非常单纯的无损耗编码格式,音频在固定间隔内进行采集并量化为频带值,其它采用这种编码方法的应用包括电话和CD。
PCM主要有三种方式:标准PCM、差分脉冲编码调制(DPCM)和自适应D PCM。
在标准PCM中,频带被量化为线性步长的频带,用于存储绝对量值。
在DPCM中存储的是前后电流值之差,因而存储量减少了约25%。
自适应DPCM改变了DPCM的量化步长,在给定的信造比(SNR)下可压缩更多的信息。
希望我的回答对你有用biwaywbdk2009-08-18 23:02:50FANUC数控系统的操作及有关功能(北京发那科机电有限公司王玉琪)发那科有多种数控系统,但其操作方法基本相同。
freescale MC9S12P128中文手册

1Chapter1 Device Overview MC9S12P-Family 1.1介绍The MC9S12P 系列单片机是经过优化后有着低成本、高性能、低引脚数的汽车专业级单片机产品,该产品倾向于弥补高端16位单片及产品如MC9S12XS和低端8位单片机产品之间的空缺。
MC9S12P 主要针对于要求使用CAN 或者LIN/J2602通讯接口的汽车应用产品,典型的应用案例包括车身控制器、乘坐人员检测、车门控制、座椅控制、遥控车门开关信号接收器、智能执行器、车灯模块、智能接线器。
The MC9S12P 系列单片机使用了很多MC9S12XS系列单片机相同的功能,包括片内闪存错误纠正代码(ECC)、一个专为数据诊断或者数据存储的单独的数据闪存模块、高速AD转换器和高频调制锁相环(IPLL)有效改善电磁兼容性能。
MC9S12P系列单片机提供的所有16为单片机优点和微处理器效率,同时保持飞思卡尔用户熟悉的8位及16位单片机,低成本,功耗,EMC和高效的代码80针QFP、64针LQFP、40针QFN封装产品,最大限度的与MC9S12尺寸的优点,如同MC9S12XS一样可以无需等待外围设备和内存的状态既可以运行16为带款的寻址,MC9S12P系列单片机主要有XS引脚兼容. I/O口在各种模式下都可以使用,同时具有中断功能的I/O口还可以在停止或等待模式下唤醒。
1.2 芯片特性表一:提供了MC9S12P家庭成员特征摘要,1.P或D寄存器擦除或者编程需要最低总线频率为1MHZ1.2.2 芯片功能• S12 CPU 内核• 高达128 KB具有ECC功能的片上闪存• 4 Kbyte带ECC功能的数据闪存• 高达6 Kb片上静态存储器(SRAM)• 具有内部滤波器的锁相环倍频器(IPLL)• 4–16 MHz 皮尔斯振荡器• 1 MHz内部RC振荡器• 定时器(TIM) 具有16位输入捕捉、输出比较、计数器脉冲累加器功能• 具有8位6通道的脉冲调制模块(PWM)• 10通道12位分辨率的逐次逼近AD转换器• 1个串行通信外部接口(SPI)• 1个支持局域网通讯串行通信(SCI) 模块•一个多可扩展控制器区域网络(MSCAN) 模块(支持CAN 协议2.0A/B)•片上电压调节器(VREG) 可对内部供电及内部电压整流• 自主周期中断(API)1.3 模块特征1.3.1 CPUS12 CPU 是一个高速的16位处理单元:•全16-bit数据通道提供有效的数学运算和高速的数学执行• 包含很多单字节指令,可以有效的利用ROM空间• 宽域变址寻址功能:—采用堆栈指针作为所有变址操作的变址寄存器—除了在自增或自减模式下都可以利用程序计数器作为变址寄存器—使用A\B\D累加器做累加器偏移—自动变址,前递增(++a)、前递减(--a)、后递减(a--)、后递增(a++)(by –8 to +8)1.3.2 带ECC功能的片内闪存• 高达128 Kb程序闪存空间— 32 位数据加7 位ECC (纠错码) 允许单字节纠错和双字节纠错— 512字节擦出扇区空间—自动编程和擦除算法—用户设置读写页面边界—具有可以防止偶然编程或者擦除的保护结构• 4 Kb 数据闪存空间— 16 位数据加6位纠错码允许单字节和双字节纠错功能— 256 字节的擦出扇区空间—自动编程和擦除算法—用户设置读写页面边界1.3.3 片内静态存储器3高达6kb通用RAM1.3.4 外部晶振(XOSC)• 闭环控制皮尔斯晶振频率为4MHZ---16MHZ—振幅增益控制输出电流—低谐波失真信号Signal with low harmonic distortion—低功耗—良好的噪声免疫—无需外部限流电阻—跨导尺寸优化提供良好的振荡器启动保证1.3.5 内部RC晶振(IRC)• 可调的内部参考时钟—频率: 1 MHz—在–40°C to +125°C环境温度范围内调节精度达: 1.5%1.3.6 内部锁相环倍频器(IPLL)—无需外部元件—参考分频器和倍频器提供大变化量的时钟频率—自动带宽控制低频率抖动操作—自动锁定频率—可配置的选项,扩频减少电磁干扰EMC (频率调制frequency modulation) —参考时钟源:–外部4–16 MHz 共振器/晶振(XOSC)–内部RC晶振1 MHz (IRC)1.3.7 系统支撑• 上电复位(POR)• 系统复位发生器• 非法寻址复位•低电压检测中断或复位• 实时中断(RTI)• 计算机正常工作复位(COP) 开门狗—可通过相应窗口设置COP用以采用错误侦测复位通过位操作对闪存进行初始化复位•时钟监控器监控晶振功能正常工作1.3.8 定时器(TIM)• 8通道16位定时器可进行输入捕捉和输出比较• 16-bit带有7位精度预分频器的自由运行计数器•一通道16-bit 脉冲累加器1.3.9 脉冲带宽调制器(PWM)• 6通道8位or 3 通道16-bit脉宽调制器—每个通道都可以对周期和占空比进行编程—中心对齐或者左对齐输出—宽频率范围内可编程逻辑时钟1.3.10 局域网控制器(MSCAN)•速率达1Mbit/s, 满足CAN 2.0 A, B 协议—标准和扩展数据帧— 0–8 字节长度—可编程比特率达1 Mbps•5个FIFO(先进先出)的接收缓冲器•三个内部优先发送缓冲器• 灵活的标识符可编程选通滤波器s:— 2 x 32-bit— 4 x 16-bit— 8 x 8-bit•集成了低通滤波器的唤醒操作• 闭环反馈自检测• CAN 总线监听•总线关闭可通过软件干预或者自动恢复• 16-bit 接收发送信息时钟戳1.3.11 串行通信接口(SCI)•可选择全双工或单工模式•标准的不归零格式•通过可编程脉宽调制选用IrDA 1.4 反转归零格式• 13位波特率可选•可编程字符长度•可编程改变其接收和发送极性for transmitter and receiver•边沿触发接收唤醒•支持LIN总线的间隔检测和传输冲突检测1.3.12 Serial Peripheral Interface Module (SPI) •可配置8- or 16-bit 数据大小•全双工或单线双向•全双工接收和发送• Master or slave 模式•最高位优先or 最低位优先可换• 并口时钟频率相位和极性选择1.3.13 AD转换(ATD)• 10通道12位AD转换器— 3微妙转换时间— 8-/10-/12-位解决方案5—数据结果左对齐或右对齐—停止模式下使用内部晶振作为转换器晶振—低功耗模式下模拟信号比较唤醒—连续转换模式e—多通道扫描•引脚可作为IO口1.3.14 片内电压调节器(VREG)•具有带隙标准的线性电压稳压器• 具有低电压中断功能的低压检测器•上电复位(POR) 电路•低电压复位功能(LVR)•高温传感器1.3.15 背景调试(BDM)• 非插入内存访问指令• 支持在线对片内非易始性存储单元编程1.3.16 调试器(DBG)•64个入口跟踪缓冲器• 三个比较器(A, B and C)—比较器A比较全16位地址总线额16位数据总线—精确寻址和寻址范围比较•两种匹配比较类型—标记位—程序强行置位该类型是在一数学公式出现后一个指令边界可用•四个跟踪模式•四个阶段状态序列发生器stage state sequencer1.4 内部结构框图71.5 引脚图1.6 存储器映像表Table 1-2. Device Register Memory Map注意在表1-2中保留的寄存器空间不分配给任何模块,该寄存器的保留空间是留给以后使用的,对这些保留空间写操作没有任何效果,读该空间返回值都为零。
脉冲幅度调制(PAM)及系统实验

CUST 通信工程专业实验室
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
六、实验内容
1、脉冲幅度调制实验
a 观察被调制信号正弦波形、取样脉冲波形和已调信号波形的相 互之间的关系及特点,特别是音频带内各频率点的情况。(测1个 测量点)
波形的正确画法:
CUST 通信工程专业实验室
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
八、讨论思考题
1、结合实验简述取样定理 2、记录所看到的TP601的陷幅 波形,并说明其产生原因 3、结合实验计算本组实验箱的 输入信号最高频率
CUST 通信工程专业实验室
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
CUST 通信工程专业实验室
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
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通信工程专业实验室
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
五、实验原理电路图
实验一 脉冲幅度调制(PAM)及系统实验
四、实验原理知识点3: PAM
• PAM是脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方式。若脉 冲载波是冲激脉冲序列,则前面讨论的抽样定理就是脉冲振幅调制 的原理。也就是说,按抽样定理进行抽样得到的信号就是一个PAM 信号。
• 但是,用冲激脉冲序列进行抽样是一种理想抽样的情况,是不
pwm调速系统工作原理

pwm调速系统工作原理
PWM调速系统是基于脉宽调制(Pulse Width Modulation)原
理进行的调速系统。
其工作原理如下:
1. 输入信号:首先,系统会接收来自控制器的输入信号,该信号代表了需要调整转速的目标值。
2. 参考信号生成:系统会将输入信号与某个参考信号进行比较,生成一个误差信号。
这个参考信号可以是一个固定频率的方波信号。
3. 比较器:误差信号会被送入一个比较器中,与一个可调的正弦波或三角波信号进行比较。
4. 脉冲调制:比较器的输出信号会传递给脉冲调制器,通过调整它的输入信号的占空比,可以得到一个与误差信号幅度成正比的脉冲宽度。
5. 脉冲产生:脉冲调制器会产生一串脉冲信号,其宽度与误差信号的幅度成比例。
脉冲信号的频率通常为固定值,而占空比会随误差信号变化。
6. 控制信号输出:脉冲信号会被传递到一个功率放大器,然后经过滤波器去除高频噪声。
最后,滤波后的信号会被转换为适合电机的控制信号,用于调整电机的转速。
通过以上工作原理,PWM调速系统可以实现精确的转速控制,
可以应用于各种需要调速的设备和系统,如电机驱动、照明控制等。
脉冲输出指令库用法

脉冲输出指令库⽤法1 概述S7--200提供了三种⽅式的开环运动控制:脉宽调制(PWM)--内置于S7--200,⽤于速度、位置或占空⽐控制。
脉冲串输出(PTO)--内置于S7--200,⽤于速度和位置控制。
EM253位控模块--⽤于速度和位置控制的附加模块。
S7—200的内置脉冲串输出提供了两个数字输出通道(Q0.0和Q0.1),该数字输出可以通过位控向导组态为PWM或PTO的输出。
当组态⼀个输出为PTO操作时,⽣成⼀个50%占空⽐脉冲串⽤于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。
内置PTO功能仅提供了脉冲串输出。
您的应⽤程序必须通过PLC内置I/O或扩展模块提供⽅向和限位控制。
PTO按照给定的脉冲个数和周期输出⼀串⽅波(占空⽐50%),如图1。
PTO可以产⽣单段脉冲串或者多段脉冲串(使⽤脉冲包络)。
可以指定脉冲数和周期(以微秒或毫秒为增加量):脉冲个数:1到4,294,967,295周期:10µs(100K)到65535µs或者2ms到65535ms。
图1200系列的PLC的最⼤脉冲输出频率除CPU224XP 以外均为20kHz。
CPU224XP可达100kHz。
如表1所⽰:表12 MAP库的应⽤2.1 MAP库的基本描述现在,200系列PLC 本体PTO 提供了应⽤库MAP SERV Q0.0 和MAP SERV Q0.1,分别⽤于Q0.0 和Q0.1 的脉冲串输出。
如图2所⽰:图2注:这两个库可同时应⽤于同⼀项⽬。
各个块的功能如表2所⽰:表2总体描述该功能块可驱动线性轴。
为了很好的应⽤该库,需要在运动轨迹上添加三个限位开关,如图3:⼀个参考点接近开关(home),⽤于定义绝对位置C_Pos 的零点。
两个边界限位开关,⼀个是正向限位开关(Fwd_Limit),⼀个是反向限位开关(Rev_Limit)。
绝对位置 C_Pos 的计数值格式为DINT ,所以其计数范围为(-2.147.483.648 to +2.147.483.647).如果⼀个限位开关被运动物件触碰,则该运动物件会减速停⽌,因此,限位开关的安置位置应当留出⾜够的裕量 ΔSmin 以避免物件滑出轨道尽头。
伺服电机总线和脉冲分类_解释说明以及概述

伺服电机总线和脉冲分类解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代工业自动化领域,伺服电机作为一种关键的执行器,广泛应用于各种机械设备中。
而要使伺服电机能够准确、高效地控制运动,在实际应用中需要借助于一个特定的通信协议或控制方式来实现。
其中,伺服电机总线和脉冲控制是两种常见且重要的控制方式。
1.2 文章结构本文将对伺服电机总线和脉冲分类进行详细阐述和解释,并对二者之间的联系与区别进行分析。
具体而言,文章将首先介绍伺服电机总线的定义和基本原理,然后列举并分析常见的伺服电机总线类型以及它们各自的优缺点与应用场景。
接着,文章将深入解释脉冲分类原理,并比较开环与闭环控制这两种不同方式在实际应用中的差异。
最后,本文将讨论伺服电机总线和脉冲控制之间的联系与区别,并对它们在工业自动化中的应用场景进行比较分析。
文章最后将给出未来发展趋势和展望。
1.3 目的本文旨在帮助读者深入理解伺服电机总线和脉冲分类的知识,了解它们在工业自动化领域中的应用和作用。
通过对伺服电机总线和脉冲控制的详细解释和比较,读者将能够清晰地认识到这两种控制方式的优缺点,并在实际应用场景中选择适合自己需求的控制方案。
最后,本文还将给出未来发展方向的启示和建议,为读者提供指导和思路。
2. 伺服电机总线分类:2.1 定义与基本原理:伺服电机总线是指用于连接控制器和伺服电机的数据传输线路。
通过该总线,控制器可以向伺服电机发送指令并接收状态反馈信息,实现对伺服电机的精确控制。
其基本原理是通过特定的通信协议将控制信号传输到伺服电机,并从伺服驱动器中获取位置、速度、力矩等反馈信息。
2.2 常见的伺服电机总线类型:目前市场上常见的伺服电机总线类型主要包括以下几种:a) CAN总线:CAN(Controller Area Network)总线是一种高可靠性、实时性较好的串行通信总线,广泛应用于工业领域。
它具有较高的抗干扰能力和扩展性,并支持多设备之间的通信。
b) EtherCAT:EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种基于以太网技术的开放式实时以太网通信协议。
PWM基本原理及其实现方法

PWM基本原理及其实现方法PWM(脉宽调制)是一种常用的控制电子设备的方法,通过调整电信号的脉冲宽度来控制电信号的平均功率。
PWM的基本原理是通过改变信号的占空比来实现对设备的控制。
PWM实现的基本步骤是:先产生一个固定频率的正弦波信号(一般采用震荡器或定时器),然后通过比较器对正弦波信号与参考电平进行比较,根据比较结果来产生脉冲信号。
具体来说,PWM的实现方法有以下几种:1. 单脉冲宽度调制(Single Pulse Width Modulation):这种方法是最简单直接的方式,通过控制脉冲信号的宽度来实现对设备的控制。
宽度越大,输出功率越大,宽度越小,输出功率越小。
2. 多脉冲宽度调制(Multiple Pulse Width Modulation):该方法是在单脉冲宽度调制的基础上,引入多个脉冲,通过调整各个脉冲的宽度和间隔,实现更精细的控制。
例如,可以通过改变每个脉冲的宽度来实现设备的加速和减速。
3. 脉冲位置调制(Pulse Position Modulation):与脉冲宽度调制不同,该方法是通过改变脉冲信号的位置来控制设备的平均功率。
脉冲信号的位置决定了信号的相位,从而控制了输出功率。
4. 脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation):该方法是通过改变脉冲信号的频率来控制设备的平均功率。
频率越高,平均功率越高,频率越低,平均功率越低。
以上四种方法都是基于对脉冲信号的宽度、位置或频率进行调制,从而实现对设备的控制。
这些方法广泛应用于各种电子设备的控制,例如模拟调制器、电机速度控制器、灯光调光器等。
总结起来,PWM通过改变脉冲信号的宽度、位置或频率来实现对设备的平均功率控制。
根据需求不同,可以选择不同的PWM实现方法。
由于PWM具有高效、精度高的特点,所以被广泛应用于各种电子设备的控制中。
AD9834调制和脉冲调制介绍

特征窄带动态范围>72db电压范围 2.3~5.5v输出频率最高37.5MHz正弦波、三角波输出内载比较器3线串行接口温度支持范围-40℃~105℃低耗选择功能能耗3V能耗20mW20脚封装应用脉冲激励、波形发生频率相位调谐和调制低功率检波器和通信系统液体和气体流测量感应应用:近距离、运动、缺陷检波临床医学设备基本描述Ad9834是一款能产生高质量正弦波和三角波的低功耗DDS芯片。
它内部载有比较器能产生方波用来产生脉冲信号。
Ad9834在3v 时只有20mW的功耗,对功耗要求高的来说是一个较好的选择。
提供了相位调制和脉冲调制的功能。
有28位的频率寄存器;75Mhz的时钟频率,分辨率为0.28Hz,1MHz时为0.004Hz。
频率和相位调制由存储寄存器决定,可以通过软件或fselect和pselest脚操作串行口或修改存储器。
AD9834用三个串口写入数据。
串口的操作时钟频率最高达到40MHz,并且有DSP和微控制器标准兼容。
芯片的电压允许范围为2.3v~5.5v。
数字与模拟部分是独立的,而且能在不同电压上运行,例如avdd用5v电压与dvdd用3v电压时形同的。
Ad9834有断电针脚,可以控制进入断电模式,芯片中未用的部分可以给其断电来减小功耗。
例如:当输出波形时DAC可以关闭。
芯片是20脚封装目录特点 (1)应用 (1)概述 (1)原理框图 (1)修订 (3)说明 (4)时序参数 (6)各最大额定值 (7)防静电警告 (7)内部结构和功能描述 (8)典型表现值 (10)专业术语解释 (14)操作原理 (15)电路描述 (16)数控振荡器正相调制 (16)Sin rom (16)DA转换 (16)比较器 (16)校时器 (17)输出电压一致性 (17)功能描述 (18)串行接口 (18)AD9834带电特性 (18)时序周期。
18 修订(略)控制寄存器。
18频率和香味寄存器。
20写入频率寄存器。
第10章 脉冲调制

脉冲调
第10章
脉冲调
10.1 脉冲模拟调制 10.2 脉冲数字调制
10.3 基带传输
10.4 载波传输
10.5 脉冲数字调制应用
第10章
脉冲调
10.1 脉冲模拟调制
10.1.1 采样
1.自然采样 (1) 低通信号采样。语音信号、图像信号、生物电 信号等等都是低通信号。这些信号都是时间上、取值 上连续的模拟信号,故又把它们叫做模拟基带信号。 如一个低通信号 f(t),它的频带宽度为 0~fm。采样脉冲 为一个周期性的矩形脉冲序列s(t)。两个信号相乘得到 采样信号fs(t)=f(t)×s(t),如图10.1所示。
第10章
脉冲调
2. 脉冲位置调制信号的解调
脉冲位置调制信号解调的框图如图10.9所示,相应 的各点波形如图10.10所示。为了提高脉冲位置调制信 号解调的质量,往往不采用直接把脉冲位置调制信号 通过滤波器,滤取出调制信号的方法,因为这种方法 很难抑制噪声、提高输出信噪比。图10.9所示电路是将 脉冲位置调制信号首先变换成脉宽调制信号,之后再 将脉宽调制信号变换成脉冲幅度调制信号,再用振幅 检波方法取出原始的调制信号。
10.1.2 脉冲模拟调制
脉冲模拟调制是用采样信号的采样值去控制脉冲 序列信号的参数。脉冲序列信号有4个参数:脉冲幅度、 脉冲宽度、脉冲位置、脉冲频率。因此脉冲模拟调制 有 4 种 方 式 : 脉 冲 幅 度 调 制 (PAM) 、 脉 冲 宽 度 调 制 (PWM)、脉冲频率调制(PFM)、脉冲位置调制(PPM)。 这几种调制信号的波形如图5.3所示。
第10章
f (t ) 5 3 2
脉冲调
t8 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t
0 t1 -2 -4
无线光通信OOK、PPM、DPPM性能分析研究

无线光通信中PPM和DPPM调制方式的研究作者:常新栋Chang Xindong(电子工程学院,光电子技术系,电子科学与技术,1101班)指导老师:谢东华Xie Donghua(电子工程学院,光电子技术系,讲师)摘要:随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题。
在无线光通信技术中,为了保证链路的可靠稳定,必须要有很好的链路功率预算。
无线光通信普遍采用强度调制/直接检测(IM/DD)系统,其主要调制方式有开关键控(OOK),脉冲位置调制(PPM),差分脉冲位置调制(DPPM),数字脉冲间隔调制(DPIM)和双头脉冲间隔调制(DH-PIM)等。
本文主要分析开关键控(OOK),脉冲位置调制(PPM),差分脉冲位置调制(DPPM)等调制方式的符号结构,发射功率,带宽需求和误时隙率。
关键词:无线光通信;开关键控调制(OOK);脉冲位置调制(PPM);差分脉冲位置调制(DPPM);符号结构;发射功率;带宽需求;误时隙率Research on wireless optical communication Pulse Position Modulation andDifferential pulse position modulationAbstract:With the advent of information society, communication technology has also been rapid development. In the past few years, people have become increasingly demanding high transmission rate, using high-speed data transfer rate of the number of users increase every year, optical fiber communication because it can transmit high-speed data, a wide-area communications network backbone network, Now in wide-area communications networks for more than 80% of the information is transmitted through optical fibers. But from the optical fiber backbone network to the users ‘last mile’. If the laying of fiber optic cable, not only costly and time consuming and many wireless communication technology can solve the ‘last mile’problem.In the wireless optical communication technology, in order to ensure the stable and reliablelink, must have the good link power budget. Wireless optical communication is widely used in intensity modulation / direct detection (IM/DD) system, the main modulation with on off keying (OOK), pulse position modulation (PPM),differential pulse position modulation (DPPM), digital pulse interval modulation (DPIM) and dual header pulse interval modulation (DH-PIM). This paper mainly analyzes the on-off keying (OOK), pulse position modulation (PPM), differential pulse position modulation (DPPM) modulation symbol structure, transmission power, bandwidth requirement and slot error rate.Keywords: Wireless optical communication; on-off keying modulation (OOK); pulse position modulation(PPM); differential pulse position modulation (DPPM); symbols; power; bandwidth; the slot error rate1.简介无线光通信作为一种新型的通信技术,同时具有光纤通信和移动通信的优势,可实现宽带传输,组网机动灵活,无需频率申请,并且抗电磁干扰,保密性好,因此近年来对无线光通信的研究受到了广泛的重视。
经典雷达资料-第17章__脉冲多普勒(PD)雷达-2

保护通道保护通道的工作原理是通过比较两个并行接收通道的输出,其中一个与主天线连接,另一个与保护天线连接,以判断接收的信号是来自主波束还是来自副瓣[26]~[28]。
保护通道使用宽波束天线,理想上其天线方向图超过主天线的副瓣。
两个信道的回波在同一个距离单元、同一个多普勒滤波器单元中进行比较。
当在保护接收机中的副瓣回波较大时,副瓣回波被抑制(消除);而主波束回波则通过,因为主通道接收的回波较大。
图17.8是保护通道的方框图。
CFAR电路后(在理想条件下,两个通道是相同的)有3个门限,即主通道门限、保护通道门限及主通道与保护通道信号比门限。
这些门限的检测逻辑如图17.8所示。
由于主通道和保护通道比较而产生的消隐将影响主通道的目标检测性能,因此影响的程度是门限设置的函数。
门限设置是由副瓣杂波引起的虚警与主通道检测性能损耗间的折中。
图17.9是一个不起伏目标回波的例子。
图中,纵坐标是最后输出的检测概率,横坐标是主通道中的信噪比(SNR)。
如图17.10所示中的B2是保护通道SNR与主通道SNR之比。
目标位于主波束时,B2值小;而在副瓣峰值时,B2值则大,约为0dB左右。
在该例中,对主波束中目标而言,由于保护通道的消隐作用,因此检测性能损耗0.5dB。
图17.8双通道副瓣消隐器框图图17.9 采用保护通道的检测概率与信噪比之间的关系曲线图17.10 主天线和保护天线的方向图理想情况下,保护天线方向图增益在除主波束方向外的所有方向上都将超过主天线方向图的增益,从而使雷达通过副瓣检测到的目标数最小。
如果不是那样,则如图17.10所示的保护天线方向图上的副瓣峰点处目标回波将在主信道具有较大的检测概率,这将形成虚警。
检波后STC消隐离散副瓣杂波的第二种方法是采用检波后STC[29]。
其逻辑框图如图17.11所示。
基本上,CFAR的输出数据将在距离上相关(解析)3次。
每个相关器采用M/N准则来计算不图17.11单通道副瓣消隐逻辑框图模糊距离。
MODBUS与高速指令说明手册

MODBUS指令使用说明一、指令形式(都为16位指令):注:当从站站号填写0时,以广播模式进行发送。
二、MODBUS通讯协议:RTU格式三、通讯变量的地址分配:四、MODBUS指令占用寄存器:自由协议相关寄存器被占用。
D7000~D7099:报文发送区。
D7100~D7199:报文接收区。
D7994:通讯状态编码显示00H:正常状态01H:功能码错误02H:非法变量地址03H:错误数据04H:变量个数越界(从站反馈)11H:发送校验错误81H:从站号错误82H:变量个数越界83H:超时84H:接收校验错误D7998:本站站号设置(000-为主站,001-254为从站)当前报文为广播模式时,以下寄存器不会被更新:D7995:从站正确返回的报文个数D7996:从站错误返回/超时的报文个数D7997:最后一个不能正常通讯的从站地址M8128:成功通讯状态位M8129:失败通讯状态位五、使用MODBUS指令需知:1.在第一个扫描周期对通讯参数进行设置(D8120)—选择自由协议、发送转接收,波特率设置为9600,停止位、奇偶位和数据位(总数据位必须设置为9位或者10位,总数据位=数据位+校验位(奇偶校验=1Bit,无校验=0Bit)+停止位),对本站站号进行设置(D7998)。
主站设置示意图:从站设置示意图:2.在第一个扫描周期所有MODBUS指令均不会被执行。
3.变量个数限制:位型变量200个,字型变量32个。
4.若用户使用MODBUS功能,梯形图禁止使用:①梯形图自由协议功能函数及其资源区;②RS485通讯协议网络;③MODBUS接收区/发送区。
如不遵循以上规则,可能导致MODBUS通讯出错。
5.推荐采用步序指令来进行MODBUS指令编程,通过M8128/M8129的状态来确认当前MODBUS指令是否执行完毕(读取状态后复位M8128/M8129),如下示例:刷新、高数计数、脉冲指令使用说明高 速 处 理助记符 功能REF 输入/输出刷新 DHSCS 比较置位(高速计数器) DHSCR 比较复位(高速计数器) DHSZ 区间比较(高速计数器)SPD 脉冲密度 PLSV 可变速脉冲输出PMW 脉冲调制DPLSR 带加减速的脉冲输出DPLSY 脉冲输出 ZRN 原点回归 DRVA 绝对定位 DRVI相对定位PLSNEXT/PLSNT脉冲段切换 STOP 脉冲停止 PLSMV 脉冲数立即刷新 PLSA绝对位置多段脉冲控制注意:MP1一体机无上面蓝色与绿色部分字体指令,只包含有黑色字体指令。
脉冲宽度调制

脉冲宽度调制————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ脉冲宽度调制脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
目录1简介2背景介绍3基本原理4谐波频谱5具体过程6优点7控制方法8应用领域9具体应用1简介脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。
这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
2背景介绍随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。
模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。
9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。
与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。
模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V,5V}这一集合中取值。
无线光通信OOK、PPM、DPPM性能分析研究

无线光通信中PPM和DPPM调制方式的研究作者:常新栋Chang Xindong(电子工程学院,光电子技术系,电子科学与技术,1101班)指导老师:谢东华Xie Donghua(电子工程学院,光电子技术系,讲师)摘要:随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题。
在无线光通信技术中,为了保证链路的可靠稳定,必须要有很好的链路功率预算。
无线光通信普遍采用强度调制/直接检测(IM/DD)系统,其主要调制方式有开关键控(OOK),脉冲位置调制(PPM),差分脉冲位置调制(DPPM),数字脉冲间隔调制(DPIM)和双头脉冲间隔调制(DH-PIM)等。
本文主要分析开关键控(OOK),脉冲位置调制(PPM),差分脉冲位置调制(DPPM)等调制方式的符号结构,发射功率,带宽需求和误时隙率。
关键词:无线光通信;开关键控调制(OOK);脉冲位置调制(PPM);差分脉冲位置调制(DPPM);符号结构;发射功率;带宽需求;误时隙率Research on wireless optical communication Pulse Position Modulation andDifferential pulse position modulationAbstract:With the advent of information society, communication technology has also been rapid development. In the past few years, people have become increasingly demanding high transmission rate, using high-speed data transfer rate of the number of users increase every year, optical fiber communication because it can transmit high-speed data, a wide-area communications network backbone network, Now in wide-area communications networks for more than 80% of the information is transmitted through optical fibers. But from the optical fiber backbone network to the users ‘last mile’. If the laying of fiber optic cable, not only costly and time consuming and many wireless communication technology can solve the ‘last mile’problem.In the wireless optical communication technology, in order to ensure the stable and reliablelink, must have the good link power budget. Wireless optical communication is widely used in intensity modulation / direct detection (IM/DD) system, the main modulation with on off keying (OOK), pulse position modulation (PPM),differential pulse position modulation (DPPM), digital pulse interval modulation (DPIM) and dual header pulse interval modulation (DH-PIM). This paper mainly analyzes the on-off keying (OOK), pulse position modulation (PPM), differential pulse position modulation (DPPM) modulation symbol structure, transmission power, bandwidth requirement and slot error rate.Keywords: Wireless optical communication; on-off keying modulation (OOK); pulse position modulation(PPM); differential pulse position modulation (DPPM); symbols; power; bandwidth; the slot error rate1.简介无线光通信作为一种新型的通信技术,同时具有光纤通信和移动通信的优势,可实现宽带传输,组网机动灵活,无需频率申请,并且抗电磁干扰,保密性好,因此近年来对无线光通信的研究受到了广泛的重视。
通用定时器-PWM实验

通用定时器-PWM实验二、预备知识通用定时器分为四个部分:1、选择时钟2、时基电路3、输入捕获4、输出比较定时器PWM输出主要涉及到定时器框图右下方部分,即输出比较部分时基时钟来源于内部默认时钟。
脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
PWM工作过程:每个定时器有四个通道,每一个通道都有一个捕获比较寄存器,将寄存器值和计数器值比较,通过比较结果输出高低电平,实现PWM信号。
PWM输出库函数1、定时器通道初始化-TIM_OC1Init使用PWM需要配置,配置参数对应框图位置如下:1)TIMx_CCMR1寄存器的OC1M[2:0]位,设置输出模式控制器2)TIMx_CCER寄存器的CC1P位,设置输入/捕获通道1输出极性3)TIMx_CCER:CC1E位控制输出使能电路,信号由此输出到对应引脚初始化定时器输出比较通道:void TIM_OC1Init(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);TIM_OCInitTypeDef结构体:typedef struct{uint16_t TIM_OCMode; // PWM模式1或者模式2uint16_t TIM_OutputState; // 输出使能OR失能uint16_t TIM_OutputNState; // PWM输出不需要uint16_t TIM_Pulse; // 比较值,写CCRx,可以有次函数uint16_t TIM_OCPolarity; // 比较输出极性uint16_t TIM_OCNPolarity; // PWM输出不需要uint16_t TIM_OCIdleState; // PWM输出不需要uint16_t TIM_OCNIdleState; // PWM输出不需要} TIM_OCInitTypeDef;2、设置比较值函数-TIM_SetCompare1作用:外部改变TIM_Pulse值,即改变CCR的值void TIM_SetCompare1(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare1);3、使能输出比较预装载-TIM_OC1PreloadConfig作用:TIM_CCMRx寄存器OCxPE位使能相应的预装在寄存器void TIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);4、使能自动重装载的预装载寄存器允许位-TIM_ARRPreloadConfig作用:操作TIMx_CR1寄存器ARPE位,使能自动重装载的预装载寄存器void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);5、修改通道极性作用:操作TIMx_CCER的CC1P位,修改通道极性void TIM_OC1NPolarityConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCNPolarity);三、实验步骤:PWM输出步骤:1)使能定时器3和相关IO时钟(LED-PB5)使能定时器3时钟:RCC_APB1PeriphClockCmd();使能GPIOB时钟:RCC_APB2PeriphClockCmd();2)初始化IO口为复用功能输出GPIO_Init();GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;3)PB5输出PWM(定时器3通道2),需要部分冲突映射RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//开启AFIO时钟设置GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);//部分重映射4)初始化定时器(重装载值ARR,与分频系数PSC等)TIM_TimeBaseInit();//决定PWM周期5)初始化输出比较参数:TIM_OC2Init();//通道2输出比较初始化6)使能预装载寄存器TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//定时器3 通道2 7)使能定时器TIM_Cmd();8)不断改变比较值CCRx,达到不同的占空比效果TIM_SetCompare2(); //通道2,改变比较值CCRxTIMER输出PWM实现步骤:1)设置RCC时钟;2)设置GPIO时钟;3)设置TIMx定时器的相关寄存器;4)设置TIMx定时器的PWM相关寄存器。
光学信号的调制

2)光栅调制
mcos(2Px)
x=NP
莫尔条纹图案
应用举例:光栅线位移传感器
主光栅--定光栅
刻线密度 --- 测量精度 ( 10、 25、50、100、125线/mm )
指示光栅--动光栅
2)光栅调制
测量范围: 100mm-3000mm 分 辨 率: 10、 5、 1、 0.5、 0.1 µm
目标小张角
b. 用调制盘进行空间滤波
空间滤波分析:
初升太阳 调制盘
小张角目标 调制图
大张角背景 调制图
c. 用调制盘确定目标方位
目标方位: 目标M' (ρ΄,θ') 像点M (ρ,θ)
c. 用调制盘确定目标方位
目标方位: 像点M(ρ,θ)
调制信号幅度 -- ρ
比较目标像在A、B位置 输出初相位
单一频率调制信号
调幅波频谱:
多个频率调制信号
振幅调制应用实例
振幅调制应用实例
2.频率调制(FM)
信息 载波
(a)
频率调制:载波的频率变化--信息
(b)
( t ) 0 m s ( i [ V ( n t ) t ) ]
[V (t)]0 V (t)当 V(t) 1 0
t
(t)0m s in [0 t
--F为被测参量
迈克尔逊干涉仪 (Michelson)
光学干涉仪
(空气光程)
V (t)d t]
0
V (t)co ts ()
( t)0m s in [0 t m fs in (t) ]
mf
f
F
--频率调制指数 mf >1 宽带调频 mf <<1窄带调频
pwm参考信号和输出信号相位的关系

PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)是一种常用的信号调制技术,常用于控制电子设备和电机驱动。
在PWM中,参考信号是一个固定频率的方波信号,而输出信号的脉宽根据参考信号的脉宽比进行调制。
参考信号和输出信号的相位关系取决于具体的PWM实现方式。
下面介绍两种常见的PWM实现方式及其相位关系:
1. 基于边沿对齐的PWM:在这种实现方式中,输出信号的每个周期都与参考信号的边沿对齐。
这意味着输出信号的上升沿和下降沿都会与参考信号的对应边沿对齐,因此它们之间的相位差为0度。
2. 基于中心对齐的PWM:在这种实现方式中,输出信号的每个周期都在参考信号的中心位置进行切换。
输出信号的上升沿和下降沿分别位于参考信号的上升沿和下降沿之间的时间点。
因此,输出信号的上升沿和下降沿与参考信号的对应边沿之间存在一个相位差,该相位差取决于PWM的参数设置。
综上所述,PWM参考信号和输出信号的相位关系根据具体的PWM实现方式而定。
在基于边沿对齐的PWM中,它们的相位差为0度;而在基于中心对齐的PWM 中,它们的相位差由PWM参数确定。
1。
PWM脉宽调制方法介绍

脉冲宽度调制脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。
它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。
一种模拟控制方式,根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。
脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz,通常调制频率为1kHz到200kHz之间。
许多微控制器内部都包含有PWM控制器。
例如,Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器,每一个都可以选择接通时间和周期。
占空比是接通时间与周期之比;调制频率为周期的倒数。
执行PWM操作之前,这种微处理器要求在软件中完成以下工作:* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期* 在PWM控制寄存器中设置接通时间* 设置PWM输出的方向,这个输出是一个通用I/O管脚* 启动定时器* 使能PWM控制器PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
电力电子技术中的PWM调制方法及其优缺点

电力电子技术中的PWM调制方法及其优缺点电力电子技术在现代电力系统中扮演着重要的角色,PWM调制方法作为其中的重要技术手段之一,广泛应用于各类电力电子设备中。
本文将介绍PWM调制方法的基本原理,不同类型的PWM调制技术,并探讨其优缺点。
一、PWM调制方法的基本原理PWM(Pulse Width Modulation)调制方法是一种通过改变脉冲信号的宽度来控制输出电压的技术。
其基本原理是将模拟信号转换为数字信号,然后通过改变数字信号的脉冲宽度来控制输出信号的幅值。
二、常见的PWM调制技术1. 脉冲位置调制(PPM)脉冲位置调制是通过改变脉冲信号的位置来控制输出电压的技术。
它的特点是脉冲宽度不变,只改变脉冲的位置。
优点是调制电路简单,缺点是对于非线性负载的适应性较差。
2. 脉冲幅度调制(PAM)脉冲幅度调制是通过改变脉冲信号的幅度来控制输出电压的技术。
它的特点是脉冲位置固定,只改变脉冲的幅度。
优点是控制精度高,缺点是谐波较多。
3. 脉冲宽度调制(PWM)脉冲宽度调制是通过改变脉冲信号的宽度来控制输出电压的技术。
它的特点是脉冲幅度固定,只改变脉冲的宽度。
与前两种调制技术相比,PWM调制具有调制电路简单、波形失真小、谐波含量低等优点。
三、PWM调制方法的优点1. 高效性:PWM调制方法可以实现高效能的能量转换,通过控制功率开关器件的通断,可以大大提高能量转换效率。
2. 控制精度高:PWM调制方法可以精确地控制输出电压或电流的大小,使电力电子设备在工作过程中具有良好的稳定性和可靠性。
3. 可调性强:PWM调制方法可以根据需要灵活调节输出信号的幅度和频率,满足不同场合下的需求。
四、PWM调制方法的缺点1. 电磁干扰:由于PWM调制方法通过纯数字控制开关器件的通断,会产生高频的脉冲信号,可能引起电磁干扰问题。
2. 谐波问题:PWM调制方法产生的输出信号中含有较多的谐波成分,可能对其他设备产生干扰。
3. 开关损耗:当PWM调制方法需要高频切换时,开关器件的通断损耗会增加,会造成能量的浪费。
5、无线光通信中的PPM调制

无线光通信中的PPM 调制汪井源 张正线Ξ关键词:脉冲位置调制,差分脉冲位置调制,传信率,判决解码【摘要】本文对3种脉冲位置调制(PPM )进行了分析,并将它们与OOK 调制作了比较。
对比了它们在无线光通信中应用中的优缺点,并提出了对单脉冲PPM 调制的2种判决方法。
目前的数字光通信系统大多设计为强度调制/直接检测(I M/DD )系统。
应用于强度调制/直接检测光通信系统中的调制方式有很多种,其中最一般的形式是开关键控(OOK )和曼彻斯特编码。
在OOK 系统中,通过在每一比特间隔内使光源脉冲开或关对每个比特进行发送。
这是调制光信号最基本的形式,只需使光源闪烁即可编码。
在曼彻斯特编码中,序列中每一比特由2个开关脉冲组成。
通常,光源由编码脉冲波形进行强度调制,同时直接检测接收机对强度调制后信号进行解码。
为了进一步提高传输通道抗干扰能力,应用于大气信道的光通信系统很多采用了脉冲位置调制(PPM )。
PPM 是一种正交调制方式,相比于OOK 调制方式,它的平均功率降低了,但是同时为此付出的代价是增加了对带宽的需求。
一、单脉冲脉冲位置调制 单脉冲脉冲位置调制(L -PPM ),是将一个二进制的n 位数据组映射为由2n 个时隙组成的时间段上的某一个时隙处的单个脉冲信号。
可见,一个L 位的PPM 调制信号传送的信息比特为log L 2。
如果将n 位数据组写成M =(m 1,m 2,Λ,m n ),而将时隙位置记为l ,则单脉冲PPM 调制的映射编码关系可以写成是Φ:l =m 1+2m 2+Λ+2n -1m n∈{0,1,Λ,n -1}(1)例如对于一个4-PPM 调制:若M =(0,0),则l =0;若M =(1,0),则l =1;若M =(0,1),则l =2;若M =(1,1),则l =3;0、1、2、3分别对应时隙位置,如图1所示。
图1 L -PP M 调制脉冲位置示意图·18·3汪井源 解放军理工大学助教 南京 210016 张正线 解放军理工大学副教授 南京 210016 可以看出,(1)式决定的映射Φ是一一映射,满足调制唯一性的要求。
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位置比较脉冲调制输出在Turbo PMAC 系统中PMAC2型伺服IC 有自动脉冲宽度调制(PWM )和脉冲频率调制(PFM )两种电路。
有些情况下,这些也不能提供所需要的频率和/或脉冲宽度范围。
然而,对于一个备用的编码器通道,它可能使用位置比较输出的自动增加功能得到一个灵活的脉冲宽度或脉冲频率调制信号。
这个技术使用通道内部的PFM 电路,以固定比率增加通道编码器的计数。
然后,通过调整A 和B 比较寄存器之间的距离,我们可以控制脉冲宽度,通过调整自动增加的值,我们可以控制脉冲频率。
分析计数器频率是时钟频率的一个简单函数,这个时钟频率就是PFM 电路的时钟频率(PFMCLK )并且这个指令值在PFM 寄存器里。
默认的9.8304 MHz PFMCLK 频率几乎适合大多数应用。
等式需要16位的PFM 指令值(使用24位字的高16位,与标准的M-变量定义一样)得到一个指定的计数器频率是:PFMCLKcounter PFM f f C *216= 如果希望写整个的24位PFM 指令寄存器,比如在MACRO 站点,仅将以上等式中的216用224替代。
比较电路的输出频率是计数器频率和比较电路自动增加位置值的函数。
根据给定的输出频率得到需要的自动增加值的等式是:outputcounter comp f f P =∆ 比较输出的占空比是A 和B 比较寄存器之间的距离和自动增加值的比例。
根据给定的占空比(表示成百分比)和自动增加值得到这个距离的等式是:100%DutyCycle P AB comp comp ∆=∆ 注意的是当写A 和B 比较寄存器时,它们必须是在当前计数值的两侧;否则自动增加功能将不能正确工作。
简单设置和编程以下的设置和程序部分可以用于实现这个功能。
在这个示例中,我们设置一个计数器频率是500kHz ,它给我们一个占空比1%的分辨率或比较好的5kHz 的脉冲频率。
注意的是实现一个特定脉冲配置的指令可以在一个运动程序或一个PLC 程序里执行;它们甚至可以作为在线指令发送。
通常它们将被嵌入到一个运动子程序的传递参数。
; 设置和定义I7203=2258 ; IC2的默认时钟频率I7204=2 ; IC2的PFM脉冲宽度I7210=8 ; IC2通道1内部仿真I7216=3 ; IC2通道1的AB为DAC输出C为PFM输出#define ServoCycCtr M100 ; 每个伺服周期的增量ServoCycCtr->X:$0,0,24,S#define SIC2Ch1EncPos M101 ; 当前计数器值SIC2Ch1EncPos->X:$078201,0,24,S#define SIC2Ch1OutC M107 ; C寄存器PFM输出SIC2Ch1OutC->Y:$078204,8,16,S ; 定义寄存器高16位#define SIC2Ch1CompPosA M108 ; 比较A寄存器SIC2Ch1CompPosA->Y:$078207,0,24,S#define SIC2Ch1CompPosB M109 ; 比较B寄存器SIC2Ch1CompPosB->X:$078207,0,24,S#define SIC2Ch1CompIncr M110 ; 比较自动增加SIC2Ch1CompIncr->X:$078206,0,24,S#define SIC2Ch1CompInitSta M111 ; 比较初始状态SIC2Ch1CompInitSta->Y:$078205,11#define SIC2Ch1CompInitEna M112 ; 比较初始化使能SIC2Ch1CompInitEna->Y:$078205,12#define Now P106 ; 当前伺服计数器#define CounterFreq P107 ; 计数频率为Hz#define PulseFreq P108 ; 输出频率为Hz#define DutyCycle P109 ; %接通时间(0 – 100)CounterFreq=500000 ; 计数频率,常数; 用指令来实现特定的频率和占空比,这些可以在运动程序,PLC程序,或作为一个在; 线指令(包括WHILE/ENDWHILE,不能以任何方式作为在线指令使用)SIC2Ch1OutC=0 ; 冻结计数器用于设置Now=ServoCycCtr ; 记录当前时间WHILE (ServoCycCtr=Now) ; 为冻结提供延时ENDWHILESIC2Ch1CompInitSta=0 ; 设置输出关闭SIC2Ch1CompInitEna=1 ; 强制初始的输出状态SIC2Ch1CompIncr=InternalFreq/PulseFreq ; 设置输出频率SIC2Ch1CompPosA=SIC2Ch1EncPos+SIC2Ch1CompIncr*(100-DutyCycle)/200 SIC2Ch1CompPosB=SIC2Ch1EncPos-SIC2Ch1CompIncr*(100-DutyCycle)/200 SIC2Ch1OutC=CounterFreq*65536/98304000 ; 输出频率的PFM值选通输出通过设置通道n的I7mn1等于1,同一块IC上的其余的编码器比较电路可以设置为只作用于IC上的第一个编码器。
如果任何的这些电路被分配到第一个通道的编码器,第一个通道的比较输出是所有被分配给它的比较电路的逻辑或(如果任何一个电路是“1”状态,输出就是1)。
这个可以用于选通第一个比较输出。
在这一节,我们使用第二个比较输出的“内部状态”写功能控制第一个比较输出是否一直打开,或输出一个频率。
; 额外设置和定义I7221=1 ; IC2通道2的比较使用编码器1#define SIC2Ch2CompInitSta M211 ; 比较的初始状态SIC2Ch2CompInitSta->Y:$07820D,11#define SIC2Ch2CompInitEna M212 ; 比较初始化使能SIC2Ch2CompInitEna->Y:$07820D,12; 命令输出一直打开SIC2Ch2CompInitSta=1SIC2Ch2CompInitEna=1; 命令第一个比较电路驱动输出SIC2Ch2CompInitSta=0SIC2Ch2CompInitEna=1Position-Compare Pulse-Modulated OutputThe PMAC2-style Servo ICs in Turbo PMAC systems have both automatic pulse-width-modulation (PWM) and pulse-frequency modulation (PFM) circuits. There are some cases in which neither of these can provide the required range of frequencies and/or pulse widths.However, with a spare encoder channel, it is possible to use the position-compare output with its “auto-increment” feature to get a very flexible pulse-width or pulse-frequency modulated signal. This technique uses the channel’s PFM circuit internally to increment the channel’s encoder counter at a fixed rate. Then, by adjusting the distance between the “A” and “B” compare registers, we can control the pulse width, and by adjusting the “auto-increment” value, we can control the pulse frequency.AnalysisThe counter frequency is simply a function of the clock frequency for the PFM circuit’s clock frequency (“PFMCLK”) and the command value in the PFM register. The default PFMCLK frequency of 9.8304 MHz is almost always suitable. The equation for the required 16-bit PFM command value (using the high 16 bits of the 24-bit word, as with the standard M-variable definition) to get a specified counter frequency is:PFMCLKcounter PFM f f C *216= If you want to write to the entire 24-bit PFM command register, as in the MACRO Station, just substitute 224 for 216 in the above equation.The output frequency from the compare circuit is a function of the counter frequency and the compare circuit’s auto-increment position value. The equation for the required auto-increment value to obtain a given output frequency is:outputcounter comp f f P =∆ The duty cycle of the compare output is the ratio of the distance between the “A” and “B”compare registers and the auto-increment value. The equation for this distance for a given duty cycle (expressed as a percent) and auto-increment value is:100%DutyCycle P AB comp comp ∆=∆ Note that when writing to the “A” and “B” compare registers, they must be on opposite sides of the present counter value; otherwise the auto-increment feature will not work properly.Sample Setup and ProgramThe following setup and program section can be used to implement this functionality. In this example, we set up a counter frequency of 500 kHz, which gives us a duty cycle resolution of 1% or better at pulse frequencies up to 5 kHz.Note that the commands that implement a particular pulse configuration can be implemented in either a motion program or a PLC program; they could even be sent as on-line commands. Commonly they would be embedded in a motion program subroutine with passed arguments.; Setup and definitionsI7203=2258 ; IC2 default clock frequencies I7204=2 ; IC2 PFM pulse widthI7210=8 ; IC2 Ch1 internal pulse decode I7216=3 ; IC2 Ch1 AB DAC C PFM output#define ServoCycCtr M100 ; Increments each servo cycle ServoCycCtr->X:$0,0,24,S#define SIC2Ch1EncPos M101 ; Present counter valueSIC2Ch1EncPos->X:$078201,0,24,S#define SIC2Ch1OutC M107 ; C PFM output registerSIC2Ch1OutC->Y:$078204,8,16,S ; Define as high 16 bits#define SIC2Ch1CompPosA M108 ; Compare A registerSIC2Ch1CompPosA->Y:$078207,0,24,S#define SIC2Ch1CompPosB M109 ; Compare B registerSIC2Ch1CompPosB->X:$078207,0,24,S#define SIC2Ch1CompIncr M110 ; Compare auto-incrementSIC2Ch1CompIncr->X:$078206,0,24,S#define SIC2Ch1CompInitSta M111 ; Compare initial stateSIC2Ch1CompInitSta->Y:$078205,11#define SIC2Ch1CompInitEna M112 ; Compare initialize enableSIC2Ch1CompInitEna->Y:$078205,12#define Now P106 ; Present servo counter#define CounterFreq P107 ; Counter freq in Hz#define PulseFreq P108 ; Output freq in Hz#define DutyCycle P109 ; % on-time (0 – 100)CounterFreq=500000 ; Counter freq, constant for app ; Commands to implement particular frequency and duty cycle; These could be in motion program, PLC program, or as on-line; commands (except for the WHILE/ENDWHILE, which would not be; needed anyway in on-line commands)SIC2Ch1OutC=0 ; Freeze counter for setupNow=ServoCycCtr ; Log present timeWHILE (ServoCycCtr=Now) ; Provide delay for freeze ENDWHILESIC2Ch1CompInitSta=0 ; Set for output offSIC2Ch1CompInitEna=1 ; Force initial output stateSIC2Ch1CompIncr=InternalFreq/PulseFreq ; Set for out freqSIC2Ch1CompPosA=SIC2Ch1EncPos+SIC2Ch1CompIncr*(100-DutyCycle)/200 SIC2Ch1CompPosB=SIC2Ch1EncPos-SIC2Ch1CompIncr*(100-DutyCycle)/200 SIC2Ch1OutC=CounterFreq*65536/98304000 ; PFM value for freqGating the OutputThe compare circuits for subsequent encoders on the same IC can be set up to act on the first encoder on the IC by setting I7mn1 for Channel n to 1. If any of these circuits is assigned to the first channel’s encoder, the first channel’s compare output is the logical OR of all of the compare circuits assigned to it (if any of the circuits are in a “1” state, the output is 1). This can be used to “gate” the first compare output. In this section, we use the “initial-state” write feature of the second compare output to control whether the first compare output is always on, or outputting a frequency.; Additional setup and definitionsI7221=1 ; IC2 Ch2 compare use Enc1#define SIC2Ch2CompInitSta M211 ; Compare initial stateSIC2Ch2CompInitSta->Y:$07820D,11#define SIC2Ch2CompInitEna M212 ; Compare initialize enableSIC2Ch2CompInitEna->Y:$07820D,12; Commands to force output always onSIC2Ch2CompInitSta=1SIC2Ch2CompInitEna=1; Commands to let first compare circuit drive outputSIC2Ch2CompInitSta=0SIC2Ch2CompInitEna=1。