英飛凌基于ARM內(nèi)核的汽車級(jí)電機(jī)控制集成芯片

　　基于ARM^® CORTEX™ M3內(nèi)核的32位微控制器具備以下特點(diǎn)：

　　● 24MHz或者40MHz主頻
　　● 36KB~128KB FLASH可選
　　● 3KB或者6KB RAM可選
　　● 哈佛體系，獨(dú)立的指令總線和數(shù)據(jù)總線
　　● RISC(Reduced Instruction-Set Computer)處理器支持最新Thumb-2指令集
　　● 三級(jí)流水線+分支預(yù)測(cè)
　　● 硬件自動(dòng)壓棧
　　● 32位2-12 周期硬件除法
　　● 單周期 (32x32)乘法
　　● 有位操作
　　● 內(nèi)置系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器
　　● 嵌套向量中斷控制器
　　● 中斷延遲最大12個(gè)時(shí)鐘周期
　　● 方便操作系統(tǒng)移植
　　● 指令執(zhí)行速度1.25DMIPS/MHz
　　● 功耗0.19mW/MHz

　　這些特點(diǎn)使得系統(tǒng)在電機(jī)控制FOC(Field Oriented Control)算法時(shí)游刃有余，在40MHz的主頻下處理器負(fù)載不超過50%。

　　2 不同種類電機(jī)控制

　　常見在汽車車身上的電機(jī)應(yīng)用包括直流有刷電機(jī)控制，有霍爾/無(wú)霍爾直流無(wú)刷電機(jī)控制和永磁同步電機(jī)控制，不論是哪一種電機(jī)控制方案，Embedded Power IC都是最理想的選擇。

　　控制直流有刷電機(jī)算法相對(duì)簡(jiǎn)單，Embedded Power IC中的TLE986X系列可以輕松應(yīng)對(duì)，只需要驅(qū)動(dòng)全橋或者半橋，調(diào)制占空比的大小就可以控制直流電機(jī)電流大小;可以開環(huán)啟動(dòng)或者運(yùn)行，系統(tǒng)不同反饋信號(hào)不同，比如電動(dòng)油泵會(huì)有油壓信號(hào)返回，電動(dòng)水泵反饋水溫信號(hào)。

　　TLE986X系列和TLE987X系列一樣都集成了一路電流采樣差分放大器，用來(lái)檢測(cè)低邊電流，做反饋或者診斷信號(hào)使用。

　　2.1 有霍爾無(wú)刷直流電機(jī)控制

　　有霍爾無(wú)刷直流電機(jī)控制方法簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠，作為最基本的三相電機(jī)控制方案在汽車上廣泛使用，TLE987X系列集成了很多專有模塊，只需要配置好寄存器，大部分工作可以交給硬件完成，最大程度的減輕了軟件工程師同時(shí)也是處理器的負(fù)荷。

　　CCU6作為成熟的電機(jī)控制模塊已經(jīng)在英飛凌原有的8位微處理器以及上一代Embedded Power IC上得到使用。

　　如圖4所示，T13負(fù)責(zé)脈寬調(diào)制，與T12輸出的換向信號(hào)混合，輸出六路同步調(diào)制的脈寬調(diào)制信號(hào)，同時(shí)T12的CCPOS0/1/2負(fù)責(zé)捕捉三路霍爾信號(hào)。