姜礼杰，王勇，徐健，刘建华

(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥290003)

三维移动平台是一种集光、电、机等多技术领域于一体的运动装置，广泛应用于医疗器械、先进制造、工业检测、实验设备等多个领域［1－2］。传统的三维移动平台常采用开环控制方式，根据控制器所发信息来控制运动平台的运动，信息流是单向［3］。随着定位精度要求的提高，这种控制方式已不能满足人们增长的精密需求［4－6］。越来越多的平台开始使用光栅尺进行位置和速度的检测，以构成闭环或半闭环控制方式，从而取代开环控制方式［7］。这种方式主控制器需要对光栅尺输出信号进行滤波、鉴向、细分和计数等处理。这些处理可以由数字集成电路来完成，但这种设计方法所需芯片多，结构复杂，可靠性差［8－9］。也可以通过专用芯片 (如CPLD、FPGA等)和一些外围电路来实现，但这种方法编程复杂，增加功耗，实时性差［10］。

传统的8位或16位的单片机也很难满足这种大数据量、复杂算法控制方式的实时性要求，随着嵌入式技术的发展，32位单片机广泛应用于工业自动化、智能仪器、家电产品等领域［11－12］。文中探索了一种以STM32微处理器做主控制器的光栅尺信号处理方法，实现了外部信号直接与微处理器连接，不需要其他外部逻辑接口，优化了结构，并提高实时性。经实验证明，该方法具有编程简单、可靠性高、实时性好等优点。

1 微处理器处理光栅尺信号的问题

利用STM32微处理器进行光栅信号处理虽简单方便、实时性好，但也存在以下一些问题，限制这种使用范围。……