車輪位置的確定是在製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
什麼是正交？如果兩個信號相位相差90度，則這兩個信號稱為正交。由於兩個信號相差90度，因此可以根據兩個信號哪個先哪個後來判斷方向、根據每個信號脈衝數量的多少及整個編碼輪的周長就可以算出當前行走的距離、如果再加上定時器的話還可以計算出速度。
2、為什麼要用編碼器
從上圖可以看出，由於TI，T2一前一後有個90度的相位差，所以當出現這個相位差時就表示輪子旋轉了一個角度。但有人會問了：既然都是脈衝，為什麼不用普通IO中斷？實際上如果是輪子一直正常旋轉當然沒有問題。仔細觀察上圖，如果出現了毛刺呢？這就是需要我們在軟件中編寫算法進行改正。於是，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T1,T2脈衝是連續產生的時候計數器加一或減一一次，而當某個接口產生了毛刺或抖動，則計數器計數不變，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，通過數據手冊可知，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經過輸入濾波，邊沿檢測產生TI1FP1，TI2FP2接到編碼器模塊，通過配置編碼器的工作模式，即可以對編碼器進行正向/反向計數。如果用的是定時器3，則對應的引腳是在PA6和PA7上。根據stmn32手冊上編碼器模式的說明，有6中組合計數方式，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果。STM32編碼器的使用也非常簡單，其基本步驟和開發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(這裡使用的是TIM4,引腳採用GPIOA 11和GPIOA12)：
bool EncodeInit(u8 none1,u32 period)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//??TIM3??
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);//??GPIOA??
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_10);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_10);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0; // No prescaling
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1333;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;
TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);
// Clear all pending interrupts
TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update);
TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);
//Reset counter
TIM_SetCounter(TIM4,0);
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
return 0;
}
4、編碼器的中斷
由於編碼器是基於定時器的，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（或減一個數 ），當數到達預設值時就產生中斷，而編碼器是每一個有效脈衝就加一個數（或減一個數 ），當數到達預設值時就產生中斷。若預設值為1000則編碼器與定時器中斷不同的是，當編碼器反轉時值到達999產生一次中斷，而當編碼器正轉到達0時同樣產生一次中斷。在硬件上這兩個中斷是沒法區分的，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，如果編碼器的預設值為1000，當某次我們使得編碼器正轉產生中斷後，立即反轉則又該怎麼辦呢？根據上面的說法，這時候會產生兩次一樣的中斷。如果在算法上沒有處理的話，極有可能認為是行走了兩次正向。但實際上並沒有。所以這個時候必須結合方向來判斷行走的情況（判斷方向使用的是DIR寄存器位）或者在產生中斷後讀一次count寄存器位（看看是999還是0，以此來判斷當前的方向）。只有上一次為正且這一次同樣為正，距離才是相加的。
具體中斷處理函數代碼如下：
void TIM4_IRQHandler(void)
{
temp=(TIM_GetCounter(TIM4)&0xffff);
if(TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(temp==9999)
{
count--;
if(predir==0)//只有當前一次是負向走，這一次還是負向走才上傳數據
{
upcount--;
}else{
predir=0;//表示往負向走
}
}else if(temp==0)
{
count++;
if(predir==1)//只有當前一次是正向走，這次又是正向走才上傳數據
{
upcount++;
}else{
predir=1;//表示往正向走
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);
}else{
#ifdef DEBUG
printf("ENCODE TIMER INTERRUP ERROR! n");
#endif
while(1)
{
;
}
6、最後一個問題
那麼如果當前並沒有到一箇中斷怎麼辦？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：
u32 EncodeGetMileage(u8 none1,u8 none2)
{
u8 i=0;
temp=(TIM_GetCounter(TIM4)&0xffff);
if(count<0)
{
temp_mileage=(abs(count)-1)*1000 +(1000-temp);
}else{
temp_mileage=count*1000 +temp；
}
}
return temp_mileage; //返回編碼器的脈衝個數，一個脈衝相當於125/1333 mm,這個返回值用於本次里程的計算，給總里程用。
每次把中斷的次數記錄下來，然後再把距離上次中斷共走了多少個脈衝，再把兩者相加即可。
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