【我要创作】基于S12ZVM的BLDC(1)——为什么选择S12ZVM

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    S12ZVM是目前NXP主要推广的一个片子，用它做BLDC的控制再好不过了，下面将详细讲述一个用S12ZVM做BLDC的一个方案。
S12ZVM是一个16位的控制器，它的特点如下：
    24位 = 16MB线性地址空间（无分页）
    32位宽指令和数据总线(算是标配吧)
    32位ALU
- 单周期16x16乘法(2.5周期是32x32）(这一点很重要，因为做解算的时候周期很重要)
- MAC单元32位 += 32位*32位（3.5周期）
- 硬件分频器32位 = 32位/32位（ 18.5周期）
- 单周期多位移动(桶形移位器）（这个没研究明白有啥用）
- 小数数学支持(也是很重要)
• CPU工作频率可达100MHz(速度很快)
- 经过优化的总线架构，带100MHz负载，可存储至RAM
- NVM带1个等待状态 => 拥有20ns有效访问(速度很快)
• Harvard架构 => 数据和代码并行访问
• 指令和寻址模式针对C编程和编译器进行了优化

在做电机控制中，最需要关注S12的还是这么几个模块：PTU,PMF,ADC,GDU。可以说这是这块片子做电机的核心东西。
可编程触发单元(PTU)
• 所有触发事件都有一个16位计数器作为时间基准
• 两个单独的触发器发生器(TG)
• 每个触发器发生器拥有多达32个触发事件
• 触发器值列表存储在系统存储器中
• 双缓冲列表， CPU可以在后台加载新值
• 软件生成的“重新加载”事件
• 软件生成的触发事件
• 支持全局加载OK，确保所有控制环路模块保持一致更新


脉宽调制模块(PMF)

6个PWM通道、 3个单独的计数器
- 多达6个独立的通道或3个互补对
• 基于内核时钟（最大100MHz）
• 互补操作：
- 死区插入
- 顶部和底部脉冲宽度纠正
- 双开关
- 单独的顶部和底部极性控制
• 边缘或中心对齐的PWM信号
• Reload频率可以从1至16
• 支持6步BLDC换向，可选链接至TIM输出比较
• 单独的软件控制PWM输出
• 可编程故障保护
12位SAR模数转换器(ADC)
• 2个独立的转换器：
- ADC0（ 5个外部通道 + 5个内部通道）
- ADC1（ 4个外部通道 + 4个内部通道）
• 2.5µsec转换时间
• 基于列表的架构
- 双缓冲列表 -> CPU可以在后台加载新值
- 灵活转换序列定义和过采样。
• 可以由PTU触发，用于精确同步PWM
• DMA获取SRAM /NVM命令并将结果存储回SRAM
栅极驱动单元(GDU) –
• 11V稳压器驱动外部FET VGS
• 针对高边驱动器的自举电路
• 可选充电泵以支持静态高边驱动器操作
• 信号BEMF过零点的相位比较器
• 可选路由直流母线(HD)或相电压测量至ADC
• 两个电流采样放大器，其输出连接到ADC内部通道
• 过压/欠压监控
• 通过监控LS/HS的VDS值进行短路保护
• 升压转换器选项，可支持低电源电压操作



有了这些先进的功能，做起来可以很省功夫，下面就是基于S12ZVM的一个典型控制结构

触发器控制单元
模拟多路
复用

  

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肖久

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