本帖最后由 a976209770 于 2024-12-26 22:48 编辑
1. APM32M3514芯片简介
APM32M3514是一款专为电机控制设计的高性能32位MCU，基于ARM Cortex-M0+内核，支持高达72MHz的工作频率，并集成了多种电机控制相关外设与算法硬件加速单元。以下是芯片的核心特点：
- 协处理器M0CP：提供CORDIC、SVPWM、硬件除法等加速功能。
- 丰富的模拟外设：
- 1个12位ADC（13个外部通道、3个内部通道）。
- 2个可编程比较器。
- 4个运算放大器。
- 内置驱动能力：包含6路200V高边驱动和3.3V LDO。
- 强大的控制功能：
- 支持高达15kHz PWM频率。
- 集成过压、欠压、过流保护。
- 滑模观测器（SMO）+PLL算法支持无传感器FOC控制。
- 开发环境：兼容Keil MDK V5.23及以上版本。
1.1 系统架构
芯片采用多级AHB总线架构，核心模块包括：
- 内核：ARM Cortex-M0+。
- 协处理器：用于FOC相关算法加速。
- 外设总线：支持多种通信接口（USART、SPI、I2C、CAN）及定时器模块（高级定时器TMR1和多通用定时器）。
- 模拟模块：ADC、OPA、COMP支持电流/电压采样及过流保护。
1.2 应用特点
- 目标应用：小型电机的无感矢量控制（如风扇、泵、电动工具）。
- 支持环境：工业级温度范围（-40℃~105℃）。
- 可扩展性：通过CAN接口支持多节点电机网络。
2. 主程序框架
本项目代码结构采用模块化设计，分为用户层、外设驱动层、电机控制层、电机算法层四大模块。
2.1 用户层（USER层）
用户层包含系统的主入口及全局逻辑控制，核心文件如下：
- main.c：
- 负责系统初始化，包括时钟配置、GPIO初始化、外设初始化。
- 包含主循环逻辑，实现主状态机调度。
- APM32M3514_int.c：
- 实现所有中断服务程序（ISR），如TMR1中断、ADC中断。
- user_function.c：
- parameter.h：
- 配置电机相关参数（如PWM频率、电压、电流基准值等）。
代码流程概览
主程序遵循以下流程：
- 系统初始化：
- 配置主时钟为72MHz。
- 初始化外设（GPIO、PWM、ADC、COMP、OPA等）。
- 加载用户参数。
- 进入主循环：
- 中断服务：
- TMR1触发PWM更新中断。
- ADC完成电流采样后进入中断处理。
2.2 外设驱动层（HARDWARE层）
外设驱动层封装了对芯片外设的配置和操作，核心模块包括：
- 定时器驱动：支持PWM生成及死区时间控制。
- ADC采样：结合DMA实现高效的电流、电压采样。
- OPA/COMP配置：用于电流信号放大和过流检测。
- 中断配置：实现TMR1和ADC的优先级管理。
2.3 状态机逻辑
项目采用主状态机嵌套子状态机的设计，具体如下：
- 主状态：
- INIT：初始化变量和外设。
- STOP：系统待命，关闭PWM输出。
- RUN：执行电机运行逻辑。
- FAULT：故障处理。
- 运行子状态：
- RUN-CALIB：电流自校准。
- RUN-READY：准备运行。
- RUN-ALIGN：初始对准。
- RUN-STARTUP：开环启动。
- RUN-SPIN：闭环运行。
- RUN-FREEWHEEL：空转等待。
3. 总结
在本篇文章中，针对 APM32M3514 芯片进行了初步的介绍，并分析了其主程序框架。在主程序框架中，涉及了系统的初始化过程、主循环的状态机逻辑以及中断管理的工作流程。
接下来，将深入探讨 状态机模块，FOC模块，电机参数与数据结构模块，驱动模块，故障处理模块，中断与实时控制模块，系统支持模块等，从主程序入手，理解硬件驱动以及算法，并逐步扩展模块
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