十九、STM32的TIM（十）（编码器）

前言：在嵌入式系统中，编码器（Encoder） 是一种常见的位置与速度检测装置。它能将轴的机械旋转信号转化为电信号输出，从而实现对旋转角度、转速的测量。
在本篇文章中，我们将使用 STM32F103C8T6 的 定时器（TIM）编码器模式 来读取编码器的旋转方向与脉冲计数值，并在显示屏上实时显示角度或速度。

一、STM32 TIM 编码器模式介绍

        STM32 的定时器（TIM1~TIM4）中，部分定时器支持 编码器接口模式（Encoder Interface Mode）。该模式可以自动根据 A、B 相信号完成计数方向识别和计数操作，无需手动外部中断检测。

        编码器模式的 3 种配置方式：

TIMx_SMCR 寄存器中的 SMS[2:0] 位用于选择编码器接口模式：

一般情况下，我们使用 Encoder Mode 3，既能对 A、B 两路边沿进行检测，也能自动判断正反转方向。

1.编码器接口可接收增量（正交）编码器的信号，根据编码器旋转产生的正交信号脉冲，自动控制CNT自增或自减，从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度。

2.每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编码器接口。

3.两个输入引脚借用了输入捕获的通道1和通道2。

二、编码器的基本原理

        编码器根据输出信号类型可分为：

增量型编码器（Incremental Encoder）

绝对型编码器（Absolute Encoder）

在 STM32 的应用中，最常用的是 增量型编码器。

        增量型编码器工作原理

增量型编码器通常输出两路相位相差 90° 的方波信号，称为 A 相 与 B 相。
通过检测 A、B 两路信号的相位关系，可以判断转动方向：

每当编码器旋转一格，A/B 相就会产生一个脉冲。

若一圈输出 1024 个脉冲，则可通过计数得到旋转角度或转速。

三、正交编码器

        正交编码器是一种增量式编码器（Incremental Encoder），通过输出两路相位相差 90° 的方波信号 —— A 相 与 B 相，来表示旋转状态。

        接口基本结构：

        工作模式：

        在Tl1和Tl2上计数的模式：

四、优势

        1.TIMx 的两个输入通道（CH1、CH2）分别接收 A 相与 B 相信号；

        2.硬件自动识别信号相位关系，自动计数并判断方向；

        3.程序无需处理中断或手动判相，极大减轻 CPU 负担。

代码部分将在下一章体现。