CY8C24423构成的电动车无刷节制器系统

电动车作为一种新型的代步对象，已经实实袈内涵地被人平易近群众所接管。尤其是在当前油价飞涨、摩托车牌照发放受限，汽车的胡想可望而弗成即的景遇下，电动车袈浣来越受到老庶平易近的青睐。在中国如许一个“自行车王国”，电动车的市场空间是值得等待的。业内人士猜测，将来几年内，电动车的容量几乎相当于自行车的市场容量，全国4.5亿辆自行车用户中至少有3亿的用户将成为电动车的用户。跟着电动车市场趋势成熟，无刷电机电动车逐渐据有了80%以上的市场份额，无刷电机节制器也在赓续的手艺提高中被广除夜用户所喜爱，并且将会赓续地推想出新，以雄厚的功能来适应市场的改变。
PSoC微处理器是美国赛普拉斯半导体公司推出的一种现场可编程片上系统。片内备有通用模拟和数字模块，用户可按照斥地需要，随意调用模块，实现夹杂旗子暗记阵列的动态设备。文中以CY8C24423为例，介绍PSoC在电动车无刷电机节制器上的应用，它将对电压电流旗子暗记的放除夜、处理、模数转换功能，以及PWM旗子暗记输出功能悉数集成到微处理器的内部完成，削减了芯片的外围器件，提高了系统整体的集成机能和靠得住性。
可编程片上系统
由美国赛普拉斯半导体公司倡导并推出的完全基于通用IP模块，由可编程选择来构成产品SoC的设想，并把单片机的成长除夜MCU鞭策到SoC的新阶段。这种可编程的SoC取名为可编程片上系统(PSoC)，由根底的CPU内核和预设外围器件构成，就是在一个专有MCU内和四周集成了PSoC模块(可设备的模拟和数字外围器件阵列)，行使芯片内部可编程互联阵列，可以有效地设备芯片的模拟和数字电路本钱，达到可编程片上系统的方针。
与传统的MCU相较，除夜根底意义上讲PSoC系列是一种微节制器，并且是一种可编程片上系统微节制器，它的泛起使设计者慢慢脱节了板级电子系统设计方式层次而进入芯片级电子系统设计，削减了单片机的品种和规格，同时更有利于新品斥地和进级换代。与同种价位的通俗单片机对照，其雄厚的内部本钱、别致的设计界面、天真的设计体式技俩、简单的编程技巧都使其极具特点。PSoC完全不合于以往的传统的微处理器。PSoC斥地者不需要本身构建ADC、DAC和其它外围设备，可以经由过程PSoC的设备性进行本钱调配，并且PSoC为节制器成功的惹人动态可从新设备功能，真正实如今线可编程，由此可见，一个PSoC微节制器就能代替多种类型的单片机。
PSoC的内部框图构造及本钱
赛普拉斯CY8C21×××~29×××系列的内部构造如图1所示。其本钱包孕：


图1：CY8C24423内部系统本钱框图
1. 处理器内核
PSoC微处理器CY8C21×××~29×××系列器件哄骗强除夜的8位哈佛构造处理器内核(M8C CPU)，它具有自力的法度存储器和数据存储器总线，处理器速度可达24MHz。拥有雄厚的M8C架构指令，并可进行I/O和内存上的操作。此外系统供应便捷的寻址体式技俩。
CPU内核具有完美的快速乘加能力，PSoC系列所有处理器中都有一个乘法器/加法器(MAC)。MAC系统中作为一个自力的组件，并映射到特定的寄放器地址空间，由输人世存器和输出寄放器，能执行带符号的8×8乘法运算和32位的加法运算。只要把数据传送到输人世存器鄙人一指令周期，在输出寄放器就能获得运算后不雅。寄放器加快内存数据交流，除夜除夜提高了处理数据的速度。
2. 内存储器
PSoC系列器件拥有天真的片内存储器，包孕4~16KB的快速法度存储器(Flash Program Memory)以及256字节的片内SRAM数据存储器，速内存可擦写100,000次，并可分块及时编削，不合的型号芯片闪存的容量不合。此外，系统具有串行编程功能(ISSP)，即在法度头(Programme Pod)或者用户板上的闪存可经由过程串行的体式技俩，把法度固化到内部法度闪存存储器中。PSoC对片内存储器供应多种珍爱加密体式技俩。以包管用户敏感信息的安然。这个功能准许用户有选择性的对内存模块的读写操作加锁和写操作珍爱。这准许对部分代码进行进级，而不会泄露首要数据。
3. PSoC模块
在每一个PSoC芯片**有若干个PSoC数字模块。PSoC片内的数字模块削减了多种微节制器类型和外设元件的需求。数字PSoC模块可以设备成各类各样的用户模块，比如时辰准时器、及不时钟、脉宽调制(PWM)和死区脉宽调制(DB PWM)、轮回冗余查对模块、全双工(UARTS)、串行主除夜通信(SPI)功能。PSoC软件斥地包供应了PSoC模块主动设备，用户只需简单地选择需要功能块，PSoC软件斥地包就能发生精确的配制信息和器件数据手册。
在每一个PSoC芯片中还有若干个模拟PSoC模块，芯片内的模拟PSoC模块可以削减CPU复杂的系列编号以及对外设的需求。模拟PSoC模块可以设备很多外设功能，譬如12个PSoC模块可以供应11位△-∑模数转换、8位逐次切近亲近式模数转换、8位直接模数转换、12增量式模数转换、可编程增益放除夜器、采样和贯穿连接功能、可编程滤波器、差分对照器和片内温度传感器等。PSoC系统包含三种类型的模拟模块：连气儿时钟模块(CT)，A类和B类开关电容(SC)模块。
4. 通用I/O
PSoC微节制器的通用I/O数量除夜6到44位不等，具体按照不合型号来确定。每个I/O功能可编程选择。在输出模式中可选择输出驱动体式技俩，模拟输出驱动可达40mA。经由过程内部上拉或者下拉电阻输出，强输出，可设置输出最除夜的驱动电流达25mA。所有引脚都能作为中止电源，经由过程引脚旗子暗记改变发生中止。并可选择位上升沿触发终端、下降沿触发。引脚能与模拟模块相连。此外，还有效作斯密特触发器的TTL、I/O。
5. 振荡器
PSoC系列器件有多种振荡器可供选择，总能为CPU时钟、模拟PSoC模块和数字PSoC模块的时钟，找到合适的┞否荡器。首要有内部达到24/48MHz的主振荡器、一个32.768MHz外部晶体振荡器和内部低速振荡器。主振荡器误差为±2.5%，且没有外部补偿，外部晶体振荡器可对PLL选定精度，内部低速振荡器一般作为PSoC模块和看门狗/睡眠准时器的时钟。可哄骗时钟分频器，除夜而优化代码执行速度和削减功耗。