為HEV/EV電機控制打造的汽車(chē)MCU

說(shuō)起HEV/EV電機控制，這個(gè)話(huà)題最近很火。隨著(zhù)汽車(chē)保有量的不斷增加，能源消耗急劇增漲，尾氣排放這個(gè)問(wèn)題備受關(guān)注，發(fā)展節能與新能源汽車(chē)必然成為發(fā)展趨勢。EV/HEV（電動(dòng)汽車(chē)/混合動(dòng)力汽車(chē)）是當前新能源汽車(chē)的主要產(chǎn)品類(lèi)型。而電機控制系統是EV/HEV上核心技術(shù)之一，是實(shí)現節能的關(guān)鍵部件。如何實(shí)現高性能的車(chē)用電機控制技術(shù)成為當前研究的主要方向。

　　電流、定位檢測和反饋控制

　　環(huán)回控制（loopback control）很重要，很多工程師比較青睞富士通半導體開(kāi)發(fā)的MB91580，這款MCU比較好的控制了換回控制，高效是關(guān)鍵。舉一些例子，MB91580提供了12位A/D轉換器和R/D轉換器，以檢測高速條件下電機的電流和位置，而且有較高的分辨率。R/D轉換器計算得到的解析器電動(dòng)角被鎖存到專(zhuān)用寄存器中，并與A/D轉換器檢測出的三相電流同步?？刂扑惴▽⑹芤嬗诟↑c(diǎn)運算單元（FPU）和速度矢量轉換和優(yōu)于標準整數處理10％至15％的小數點(diǎn)數字計算。MB91580系列的所有器件均基于富士通半導體的閃存技術(shù)，提供了程序存儲器以及一個(gè)單獨的作為E2PROM仿真存儲的工作閃存。

MB91580的電流、定位檢測和反饋控制

　　當然，說(shuō)起MCU一定要說(shuō)主控制器，MB91580系列的主處理器采用FR81S核心、單精度FPU，CPU頻率為128MHz，8通道DMA。工程師都知道，這種類(lèi)型的MCU，應用范圍比較廣泛，包括HEV/EV逆變器、HEV/EV發(fā)電機的控制、通用電機控制、電動(dòng)助力轉向系統等。具體的，大家可以看看下面的這個(gè)圖，一目了然！

MB91580L框圖

　　豐富的電機控制功能

　　電機控制，一定要提電機控制功能。高達1MB的閃存程序存儲器；高達128KB的RAM + 8KB保留RAM；64KB工作閃存，這些是MB91580系列的內存現狀。不難得到結論，電機控制功能包括：集成了RDC、RDC激發(fā)信號波形生成、12路電機調速波形發(fā)生器、正交編碼器。

　　下面介紹一些細節，大家可以做下參考：MB91580系列在連通性方面有3通道CAN/64Msg緩沖區、5通道多功能串行（LIN，SPI，I2C，UART）和FlexRay接口（A+B）。模擬功能包括總共24通道輸入的12位ADC。定時(shí)器有很多種配置：24×16位PPG、8通道×16位ICU、12通道×16位OCU、6通道×16位FRT、4通道×16位RLT、2通道×16位基定時(shí)器、2通道×16位的U/D計數器。

　　安全問(wèn)題永遠不能落下：MPU、針對所有類(lèi)型內存的ECC、看門(mén)狗、內部和外部電源低電壓檢測器、時(shí)鐘監視器、CPU診斷、總線(xiàn)診斷、RAM診斷、NMI、32位CRC生成器。

　　最最重要的一點(diǎn)是低功耗！MB91580系列的一個(gè)突出特點(diǎn)，給廣大工程師舉一些例子，8KB保留RAM、靈活的時(shí)鐘控制、RC振蕩器。其他功能還包括端口引腳重定位、8個(gè)外部中斷線(xiàn)、閃存安全、單線(xiàn)片上調試單元（OCDU）。MB91580采用144引腳QFP封裝，工作溫度為-40℃至+125℃。

　　軟件方面，大家其實(shí)都比較清楚了，我就一筆帶過(guò)，下面的都可以做參考，Softune Workbench IDE、C-編譯器、匯編器、連接器、MB2100-01-E嵌入式調試器、電機控制入門(mén)套件SK-91580-001-MC等進(jìn)行HEV/EV電機控制系統的開(kāi)發(fā)。

MB2100-01-E嵌入式模擬器


SK91580入門(mén)套件