２．２．２　ＰＤＩ接口设计 ＥｔｈｅｒＣＡＴ模块中与微处理器相连的接口被称 为物理设备接口 （简称ＰＤＩ接口），该接口具有串 行传输和 并 行 传 输 两 种 方 式。其 中，串 行 方 式 主 要是指ＳＰＩ方 式，并 行 传 输 方 式 有１６位 异 步、８ 位异步、１６位 同 步、８位 同 步 等 方 式，各 个 类 型 可由相关寄存器进行配置。ＥＴ１１００支持３种ＰＤＩ （过程数据接口）：３２位数字量ＩＯ、串行接口ＳＰＩ、 ８／１６位异步／同步微处理 器 接 口 ＭＣＩ。其 中，ＳＰＩ 和 ＭＣＩ用于连接外部ＣＰＵ，组成从站系统。 ＥＴ１１００并行总线接口有多种选择，包括地址 线和数据线 是 否 复 用、传 输 数 据 是８位 或１６位， 以及同步／异 步 操 作 模 式 的 选 择 等，如 图４所 示。 本设计以ＳＴＭ３２为微控制器，令ＰＤＩ控制寄存器 ０ｘ０１４０＝０ｘ０８，设置ＥＴ１１００为１６位异步接口［５］。 ＳＴＭ控制模块提供１６位地址线、１６位数据线和８ 位控制线，分别对应ＥＴ１１００的地址线、数据线和 控制线，该接口为微处理器接口 （简称为 ＭＣＩ）。 图４　ＳＴＭ３２和ＥＴ１１００硬件接口电路 Ｆｉｇ．４　Ａｃｃｅｓｓ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｏｆ　ＳＴＭ３２ａｎｄ　ＥＴ１１００ ２．３　霍尔接口电路 霍尔位置 传 感 器 是 无 刷 直 流 电 机 转 子 的 位 置 检测装置，呈空间角度相差１２０°放置，其输出的３ 个位 置 信 号 的 高 低 电 平 相 互 覆 盖，脉 冲 宽 度 为 １８０°，相位相差１２０°。通过三相霍尔信号的相位顺 序可以实 现 转 子 位 置 的 测 量，并 解 算 出 转 速。转 子位置与霍尔信号的关系如下 Ｑ１＝ Ｈａ·珡Ｈｂ·Ｈｃ＋Ｈａ·珡Ｈｂ·珡Ｈｃ＝ Ｈａ·珡Ｈｂ Ｑ２＝珡Ｈａ·Ｈｂ·珡Ｈｃ＋珡Ｈａ·Ｈｂ·Ｈｃ＝珡Ｈａ·Ｈｂ Ｑ３＝ Ｈａ·Ｈｂ·珡Ｈｃ＋珡Ｈａ·Ｈｂ·珡Ｈｃ＝ Ｈｂ·珡Ｈｃ Ｑ４＝珡Ｈａ·珡Ｈｂ·Ｈｃ＋Ｈａ·珡Ｈｂ·Ｈｃ＝珡Ｈｂ·Ｈｃ Ｑ５＝珡Ｈａ·Ｈｂ·Ｈｃ＋珡Ｈａ·Ｈｂ·Ｈｃ＝珡Ｈａ·Ｈｃ Ｑ６＝ Ｈａ·珡Ｈｂ·珡Ｈｃ＋Ｈａ·Ｈｂ·珡Ｈｃ＝ Ｈａ·珡Ｈｃ （１） 由 于 霍 尔 位 置 传 感 器 采 用 集 电 极 开 路 输 出， 其输出信号 须 经 过 上 拉 电 阻 处 理 得 到 位 置 方 波 信 号。如图５所 示，Ｒ４～Ｒ６为 上 拉 电 阻，Ｒ１～Ｒ３ 分别与Ｃ１～Ｃ３构成滤波电路。电机转子的位置信 息由 ＨＡＬＬ＿Ａ～ＨＡＬＬ＿Ｃ接入ＳＴＭ３２的通用 定时器进 行 采 集 和 处 理。当 检 测 到 输 出 信 号 发 生 上升沿和 下 降 沿 电 平 跳 变 时，此 时 刻 便 为 无 刷 直 流电机的换相时刻。 图５　霍尔传感器的接口电路 Ｆｉｇ．５　Ｈａｌｌ　ａｃｃｅｓｓ　ｃｉｒｃｕｉｔ ２．４　电流检测接口电路 控制器采 用 在 逆 变 器 直 流 侧 串 接 无 感 电 阻 的 方式，检测 流 过 电 机 的 电 流，通 过 闭 环 控 制 避 免 电机启动 电 流 过 大 或 过 载 运 行，从 而 实 现 对 电 机 的保护。无感 电 阻 两 端 电 压 经 过 滤 波、跟 随、偏 置、反相 后 被 送 入ＳＴＭ３２的１２位 Ａ／Ｄ转 换 模 块，转变为 数 字 量 的 电 流 信 号，成 为 反 馈 信 号 并 供控制 程 序 处 理。当 电 流 检 测 值 超 过 允 许 值 时， 控制程序将封锁ＰＷＭ输出，直至故障解除。 ３　控制器的软件设计 主程序主要完成ＧＰＩＯ、ＡＤＣ模块、ＰＷＭ 模 块、ＦＳＭＣ模块、定时器１、定时器２等初始化工 作。其中，定时 器１边 沿 中 断 服 务 程 序 检 测 霍 尔 ４６ 飞控与探测 第２卷

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