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东芝BLDC矢量控制方案TMPM370 Application Note - Rev0.4 - 1107(10)

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b)PMDnTRGMD寄存器

PMDnTRGMD寄存器可以设置触发输出模式和EMG保护状态下是否允许输出。 :对触发输出模式进行设定 0:触发固定输出

把当与PMDnTRGCMP0~3 一致的触发信号分别输出给PMDnTRG0~3 。 1:触发选择输出

借助PMDnTRGSEL寄存器的设定,把当与PMDnTRGCMP0一致的触发信号输出给 PMDnTRG0~5

※PMDnTRGCMPx寄存器和PMDnTRGx触发信号的组合情况请参阅表3-7中的内容。 :EMG保护状态下的触发输出允许设定。 0:EMG保护状态下,禁止触发输出。 1:EMG保护状态下,允许触发输出。

表 3-7 触发输出方式 设定 TRGMD0 TRGSEL0 比较寄存器 PMDnTRGCMP0 PMDnTRGCMP1 PMDnTRGCMP2 PMDnTRGCMP3 触发输出 PMDnTRG0 PMDnTRG1 0 - PMDnTRG2 PMDnTRG3 0 PMDnTRG0 1 PMDnTRG1 PMDnTRGCMP0 2 PMDnTRG2 1 (备注) 3 PMDnTRG3 4 PMDnTRG4 5 PMDnTRG5 (备注)PMDnTRGCMP1,PMDnTRGCMP2,PMDnTRGCMP3寄存器不进行触发输出。

c)PMDnTRGSEL寄存器 触发选择输出模式时,通常情况下是根据矢量引擎的扇区设定信息VETRGSEL0,1来选择触发输出信号,但是PMD内的触发选择寄存器PMD0TRGSEL,PMD1TRGSEL也分别从按照PMD0TRGCMP0, PMD1TRGCMP0设定的6种输出触发中选择一种进行输出。

:触发输出模式选择 000:由PMDTRG0输出 001:由PMDTRG1输出 010:由PMDTRG2输出 011:由PMDTRG3输出 100:由PMDTRG4输出 101:由PMDTRG5输出 110:无触发输出 111:无触发输出

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d)PMDnTRGCMP3~0:用于与PWM计数器是否匹配的比较寄存器

PWM计数器 加1 减1 最大值 底部 PMDnTRGCR PMDnTRGSEL 计数值 PMDnTRGCMP0 比较器 PMDnTRGCMP1 比较器 PMDnTRGCMP2 比较器 选择器 PMDnTRG0 PMDnTRG1 PMDnTRG2 PMDnTRG3 PMDnTRG4 PMDnTRGCMP3 比较器 PMDnTRG5

图 3-5 ADC时序生成电路的简图

在3电阻方式的矢量控制中,通常利用PWM计数器最大值(下相全部接通)时的时序来进行马达的电流测量。

单电阻 ADC中断时序 3电阻&Vdc ADC中断 时序 注)处于触发选择输出模式时只使用PMDnTRGMP0

PMDnTRGCR寄存器的输出条件设定位

000:禁止输出 001:向下计数时 010:向上计数时

011:向下计数和向上计数时 100:PWM计数器为最大值时的输出 101:PWM计数器为底部值时的输出 110:PWM计数器为最大值及底部值时的输出

时间

(当为3电阻及Vdc时 )

图 3-6 ADC触发时序设定一览表

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4 用于矢量控制的外部电路 4.1 概述

以下对矢量控制电路予以说明。一般来说下述电路是必不可少的,各种电路将在下一章节中加以说明。

1)马达控制电路 2)调试接口

4.2 马达控制电路

Vdc TMPM370 PC0-5/U0--Z0 PC6/EMG0 PI1--3/AIN9,10,11 (BIN13,14,15) u,v,w,x,y,z 驱动电路 EMG U, V, W M Ix, Iy, Iz Gnd

图 4-1 马达控制电路

一般来说,马达控制电路的结构为采用六个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的3相全桥电路。三相全桥电路的六个输入端子与TMPM370的PC0/U0~PC5/Z0 相连接,三相全桥电路的三个输出端子与马达相连接。

当利用3电阻方式对马达电流进行测量时,下相处的x、y、z 的 IGBT 将分别通过分流电阻与地线连接。测量分流电阻两端的电压并测量出下相处的电流,然后根据测量结果求出马达电流U、V、W 。通常情况下应依次求出 x、y、z 中的两个值,但是当需要同时求出两个电流值时,可以使用双系统的A/D转换器来进行测量。即使外部的同一信号未输入TMPM370的两个 A/D转换器内,也可以用PI1~PI3将信号输入到两个A/D转换器。

当x、y、z 中的任何一项电流值超过规定数值时,将会产生EMG信号,从而使TMPM370 停止进行PC0/U0~PC5/Z0输出。

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VDC U V W 马达 U V W X Y Z EMG 判定 Ix↓ Iy↓ Iz↓ 分流电阻

图 4-2 马达驱动电路

EMG Iz Vref Iy Ix 图 4-3 EMG 生成电路 (内部电路或外部电路) -----------------------------------------------------------------------------

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4.3 调试接口 4.3.1

TMPM370的输入、输出端子端口B:PB0~7的8位是兼用于调试接口的。为了跟踪输出SWJ-DP(Serial Wire JTAG Debug Port)单元和内部程序,调试接口搭载了一个ETM(Embedded Trace MacrocellTM)单元。

跟踪输出通过微处理器内部的TPIU(Trace Port Interface Unit)输出给专用端子(TRACEDATA[0]~[1]、SWV)。

关于WJ-DP、ETM、TPIU 的细节请参阅由ARM 公司发布的―Cortex-M3技术参考手册‖。

i)SWJ-DP特点

提供两种即SWD和JTAG的调试主机接口。

支持2引脚的串行线调试端口(SWDCK,SWDIO)和5引脚的JTAG 调试端口

(TDI,TDO,TMS,TCK,TRST)。

ii)ETM特点

提供两种(TRACE,SWV)的跟踪接口。

支持利用数据信号2引脚(TRACEDATA[0]~[1])、时钟信号1引脚(TRACECLK)及1引脚的SWV进行的跟踪输出。 4.3.2

在调试接口端口中,PB3/PB4端口同时兼备有JTAG 调试端口功能和串行线调试端口功能,PB5 端口同时兼备有JTAG 调试端口功能和SWV 跟踪输出功能。

复位后,PB3/ PB4/ PB5/ PB6/ PB7默认作为调试端口功能,但是并未设定其它的调试接口端口,请根据需要予以设定。使用调试接口端口应通过端口B的 PBFR1寄存器进行设定。

进行应用电路设计时,必须注意不要使这些端口与应用电路外部的周边电路及数据发生相互冲突。

调试接口端口的设定 概述

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表4-1中对调试接口的端口信息和复位后的端口设定进行了汇总。

表 4-1 调试接口端口和复位后的端口设定

端口 (位名称) PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 复位后的端口设定 调试功能 功能设定 (PBFR1.n) TRACE CLK TARCE DATA 0 TRACE DATA 1 TMS/SWDIO TCK/SWCLK TDO/SWV TDI TRST 0 0 0 1 1 1 1 1 允许输入 (PBIE.n) 0 0 0 1 1 0 1 1 允许输出 (PBCR.n) 0 0 0 1 0 1 0 0 上拉 (PBPUP.n) 0 0 0 1 - 0 1 1 下拉 (PBPDN.n) - - - - 1 - - - n:位编号

调试接口上使用的端口根据所连接的调试工具的功能不同而不同。 表4-2中列出了各种调试接口组合所使用的端口。

表 4-2 调试接口端口的使用示例

所使用的调试接口端口 调试接口的组合类别 (示例) PB7 TRST TRST TRST - - - PB6 TDI TDI TDI - - - PB5 TDO/ PB4 TCK/ PB3 PB2 PB1 PB0 CLK - TMS/ TRACE TARCE TRACE SWV SWCLK SWDIO DATA1 DATA0 TDO TDO - TCK TCK TMS TMS - - JTAG JTAG+TRACE SW SW+SWV 禁止调试功能 TRACE TARCE TRACE DATA1 DATA0 - - - - - - CLK - - - SWCLK SWDIO SWV SWCLK SWDIO - - - -:可作为通用端口使用( PBFR1.n = 0 )

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