[发明专利]一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计方法及电路

说明书

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计方法及电路；本发明在MCU芯片上集成了用于参数配置和常规事务处理的CPU内核和用于处理电机运算控制事务的电机控制引擎内核，双核协同工作实现各种高性能电机控制；而且通过电机控制引擎内核将复杂的电机控制算法硬件化，提高了运算速度和电机控制的实时性；电机控制引擎用作硬件协处理器，自动完成电机的运算控制，电机应用开发人员无需编写专门的电机控制算法程序，只需配置控制参数，就可实现各种高性能电机控制。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计方法及电路。

背景技术

常规的电机控制是基于MCU或DSP的，其中的电机控制算法采用纯软件的方式实现；然而由于电机控制算法的复杂性，其编程和调试往往会成为电机控制应用开发的主要任务，这不仅对开发人员提出了较高的技术要求，而且会占用较多的开发时间。

目前来说，纯软件方式的电机控制方法不仅意味着后续较高的软件维护成本，而且其代码的可靠性往往依赖于编程人员和测试人员的个人经验和专业性，不是很容易控制；而且，这种常规的电机控制，还需要外接预驱动电路、电流采样电路以及功率放大电路等，导致整体方案的外围元件较多，成本较高，开发难度较大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计方法，其集成CPU内核和电机控制引擎内核，CPU内核处理常规事务，电机控制引擎内核处理电机运算控制事务，双核协同工作实现各种高性能电机控制，而且通过电机控制引擎内核将复杂的电机控制算法硬件化，提高了运算速度和电机控制的实时性，电机控制引擎用作硬件协处理器，自动完成电机的运算控制；还提供一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计电路，

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计方法，其中，在MCU芯片上集成了用于参数配置和常规事务处理的CPU内核和用于处理电机运算控制事务的电机控制引擎内核。

作为本发明的一种改进，所述CPU内核采用8051处理器内核。

作为本发明的进一步改进，在MCU芯片上内置有通过系统总线与8051处理器、电机控制引擎连接的功能外设模块。

作为本发明的更进一步改进，所述功能外设模块包括：

存储器，用于读写存储；

看门狗，用于保障MCU芯片运行；

数字通信接口模块，用于和外部的数字设备进行通信；

通用输入输出模块，用于信号的输入和输出。

作为本发明的更进一步改进，所述功能外设模块还包括：

定时器，用于MCU芯片运行的计时和定时；

模数转换模块，用于接收外部的模拟检测信号且输出信号至所述CPU内核或电机控制引擎。

作为本发明的更进一步改进，所述功能外设模块还包括：

预驱动电路，用于接收所述电机控制引擎输出的三路比较值且输出三组PWM控制信号从而驱动电机的UVW三相；

复位电路，用于给MCU芯片提供复位信号；

时钟电路，用于给MCU芯片提供计数时钟和工作时钟；

调试电路，用于MCU芯片的调试。

一种双核结构的电机控制MCU芯片的设计电路，其中，包括集成了用于参数配置和常规事务处理的CPU和用于处理电机运算控制事务的电机控制引擎的MCU芯片。

作为本发明的一种改进，所述CPU采用8051处理器。