电机控制算法FOC-研究英飞凌AP32013i_Inverter_TC27xC_1_22心得（二）

本文首先简单介绍AP32013i_Inverter_TC27xC的硬件组成，然后说明其软件框架，数据结构，最后是源码分析。

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一， AP32013i_Inverter_TC27xC属于Hybrid kit AURIX，即AURIX系列（英飞凌32bit单片机的一个系列）的混合套件。主要应用驱动电机。

其环境如下图：需要直流电源12V和高压电源（Vdc）,上位机（PC），电机支持。其中电机功率和电流不能超过Hybrid kit AURIX中的功率器件，电机类型：永磁同步电机（表贴，内嵌均可）和异步电机均可。

其主要硬件组件如下图（如有不全，请原谅）

二，软件构架

其软件构架风格是分层构架。采用传统的三层架构：底层是驱动层（iLLD），中间是服务层，上层是应用层。

软件主流程：主要流程分成，BOOT,配置载入，硬件初始化，自检，应用程序初始化，运行。其中配置载入包括：EEPROM中数据：以EFS形式；和用户通过上位机通讯修改的配置。

其运行的架构风格是前后台架构，各个前台和后台同步如下图：

为了支持上述的同步，其硬件配置如下：（原版为3种PWM源：ATOM,TOM,CCU6，这里只图解ATOM）。在ATOM中配置两个中断服务函数LB30_Isr_M0_Period和LB30_Isr_M0_Trigger，同时用寄存器直接在Trigger ponint配置成P2.7输出和VADC采集的输入源，而主要FOC算法则跑在VADC采集后中断服务函数LB30_Isr_Adc_M0中，这样保证在运行FOC算法时，电机的位置速度，电流反馈信号都采集完毕。

三，数据结构:

主要数据结构分成两块：硬件相关的数据（g_Lb）和运行相关的数据（g_appLibrary）。如下图

其中重要的LB30数据结构和Db3x数据结构

typedef struct
{

    LB_FileBoardVersion  *boardVersion;
    LB_FileConfiguration configuration;

    struct
    {
        IfxQspi_SpiMaster         *qspi0;        /**< \brief QSPI0 driver data.  */
        Ifx_Efs                   *efsConfig;    /**< Ifx_At25xxx file system (configuration) */
        IfxAsclin_Asc             asc0;         /**< \brief ASC 0 interface */
        IfxAsclin_Asc             asc1;         /**< \brief ASC 1 interface */
        IfxPort_Pin               asc1Rs232Select;
        IfxMultican_Can           can;          /**< \brief CAN driver */
        IfxMultican_Can_Node      canNodes[2];  /**< \brief CAN nodes */
        IfxPort_Pin               can0ErrN;
        IfxPort_Pin               can0En;
        IfxPort_Pin               can0StbN;
        IfxGtm_Atom_Timer         timerOneMs;          /**< \brief 1ms interrupt */
        IfxGtm_Atom_Timer         timerTenMs;          /**< \brief PWM timer driver */
        IfxQspi_SpiMaster         qspi2;               /**< \brief QSPI2 driver data.  */
        IfxQspi_SpiMaster         qspi3;               /**< \brief QSPI3 driver data.  */
        IfxQspi_SpiMaster_Channel sscAd2s1210;         /**< \brief SSC channel for AD2S1210. */
        IfxGpt12_IncrEnc          encoder;             /**< \brief GPT12-based encoder object */
        Ad2s1210                  ad2s1210;            /**< \brief AD2S1210 based resolver object */
        IfxDsadc_Dsadc            dsadc;
        IfxDsadc_Rdc              dsadcRdc0;           /**< \brief DSADC-based resolver object */
        IfxPort_Pin               Resolver0GainSel[4]; /**< \brief Resolver 0 Gain settings */
        IfxPort_Pin               Resolver1GainSel[4]; /**< \brief Resolver 1 Gain settings */
        IfxPort_Pin               ResolverOutputSel;   /**< \brief Select between AD2S1210 and Resolver 0 */

        IfxTlf35584_Driver               tlf35584;            /**< TLF35584 driver */
        IfxQspi_SpiMaster_Channel sscTlf35584;         /**< \brief SSC channel for TLF35584 */

        IfxVadc_Adc_Group         group[7];
        LB30_Inverter             inverter;
        IfxPort_Pin               digitalInputs[4];     /**< \brief General purpose digital inputs */
        IfxPort_Pin               digitalOutputs[4];    /**< \brief General purpose digital outputs */
    }driver;

    struct
    {
        AppAnalogInput currents[ECU_PHASE_PER_MOTOR_COUNT];
        AppAnalogInput vDc;
        AppAnalogInput igbtTemp[ECU_PHASE_PER_MOTOR_COUNT];

        AppAnalogInput motorTemp;

        AppAnalogInput in[4];
        AppAnalogInput tempBoard;
        AppAnalogInput vAna50;
        AppAnalogInput vRef50;
        AppAnalogInput vDig33;
        AppAnalogInput kl30;
    }analogInput;

    struct
    {
        IfxStdIf_DPipe    asc0;
        IfxStdIf_DPipe    asc1;
        IfxStdIf_Pos      encoder;
        IfxStdIf_Pos      ad2s1210;
        IfxStdIf_Pos      dsadcRdc0;
        IfxStdIf_Inverter inverter;
    }  stdIf;

    AppDbStdIf *driverBoardStdif;

    Ifx_MotorModelConfigF32_File *motorConfiguration;
    boolean disableCurrentSensorCheck;		/**< \brief If TRUE, the current sensors are disable */
    struct
    {
    	boolean pwmEnabled; /** If true, PWM duty cycles will be updated */
    	boolean running;		/** If true, selftest pwm is running */
    	Ifx_TimerValue duty[3]; /** PWM duty cycle values (reference)*/
    	Ifx_TimerValue dutyFaulty[3]; /** PWM duty cycle values (error injection) */
    }selftest;
}LB30

typedef struct
{
    boolean                isBoardVersion;       /**< \Brief TRUE if the driver board version file is loaded */
    boolean                isBoardConfiguration; /**< \Brief TRUE if the driver board configuration file is loaded */

    LB_FileBoardVersion    boardVersion;
    Db3x_FileConfiguration configuration;

    struct
    {
        Ifx1edi2002as_Driver             oneEdi2001as[6]; /**< 1EDI2002AS drivers ={U top, U Bottom, V Top,, V Bottom W Top, W Bottom}*/
        IfxQspi_SpiMaster_Channel sscOneEdi2001as; /**< \brief SSC channel for Edi2001AS */

        IfxQspi_SpiMaster_Channel sscEeprom;       /**< \brief SSC channel for EEPROM */
        Ifx_At25xxx               eeprom;          /**< Ifx_At25xxx driver */
        Ifx_Efs                   efsConfig;       /**< Ifx_At25xxx file system: Configuration */
        Ifx_Efs                   efsBoard;        /**< Ifx_At25xxx file system: Production data */
    }driver;
}Db3x;

 

四，源码分析：

1. 嵌入式特点：把大量配置和运行变量编成了几个全局变量，各种跨文件调用。但是一旦抓住主要数据结构可读性就增加了，更容易理解。

2. 为了兼容硬件和通用型，大量使用空指针。在初始化时用代码指向地址（包括变量和函数），往往跳转3次以上。给阅读带来困难。

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