Кіраўніцтва карыстальніка інтэрфейсу кадавальніка MICROCHIP v4.2

Інтэрфейс кодэра v4.2
Кіраўніцтва карыстальніка

Уводзіны

(Задайце пытанне)
Інкрэментны кадавальнік з'яўляецца найбольш распаўсюджаным датчыкам, які выкарыстоўваецца для арыентаванага на поле кіравання (FOC) пастаяннага току без шчоткі з пастаяннымі магнітамі (BLDC) або сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі (PMSM). Гэты датчык выдае адноснае вуглавое становішча ў выглядзе імпульсаў. Квадратурны кадавальнік звычайна выдае два выхадныя сігналы, якія маюць імпульсы, зрушаныя па фазе на 90°, як паказана на малюнку 1. Зрух фаз паміж двума сігналамі A і B уяўляе кірунак кручэння. Логіка інтэрфейсу кадавальніка выкарыстоўвае выяўленне краёў па нарастаючым і спадальным фронтах A і B, як паказана на малюнку 2. Гэта дае раздзяленне, якое ў чатыры разы перавышае раздзяленне кадавальніка, і забяспечвае вельмі высокае раздзяленне ад недарагога кадавальніка.
На наступным малюнку паказаны сігналы кадавальніка па і супраць гадзіннікавай стрэлкі.
Малюнак 1. Сігналы кадавальніка па і супраць гадзіннікавай стрэлкіНа наступным малюнку паказана выяўленне фронту імпульсаў кадавальніка для больш высокага раздзялення.
Малюнак 2. Выяўленне фронту імпульсаў кадавальніка для больш высокай раздзяляльнасціПасля вызначэння краю лічыльнікі выкарыстоўваюцца для атрымання вуглавога становішча ротара з пункту гледжання электрычнага вугла, каб яго можна было непасрэдна выкарыстоўваць для FOC. Значэнне Angle_count_max уяўляе агульную колькасць краёў, якія будуць выяўлены пры адным механічным кручэнні ротара. Выхад вугла знаходзіцца ў дыяпазоне ад 0 да 262143, дзе 262143 уяўляе сабой 360°. Змяненне выхаднога вугла адносна краёў паказана на малюнку 3 для станоўчай хуткасці і на малюнку 4 для адмоўнай хуткасці. Выхад хуткасці разлічваецца на аснове хуткасці змены вуглавога становішча.

Для налады інтэрфейсу кадавальніка выкарыстоўваюцца тры параметры:

На наступным малюнку паказаны выхад Тэта для станоўчага кірунку.
Малюнак 3. Выхад тэта для станоўчага кірункуНа наступным малюнку паказаны выхад Тэта для адмоўнага кірунку.

Малюнак 4. Тэта-выхад для адмоўнага кірунку

Рэзюмэ (Задайце пытанне)
У наступнай табліцы прыведзены звод IP-характарыстык інтэрфейсу кадавальніка.

Асаблівасці (Задайце пытанне)
Інтэрфейс кодэра мае наступныя ключавыя функцыі:

• Вылічвае адноснае вуглавое становішча
• Вылічвае адфільтраваную хуткасць

Укараненне IP Core у Libero Design Suite (Задайце пытанне)
IP-ядро павінна быць усталявана ў IP-каталог праграмнага забеспячэння Libero® SoC. Гэта робіцца аўтаматычна праз функцыю абнаўлення каталога IP у праграмным забеспячэнні Libero SoC, або ядро ​​IP можна загрузіць уручную з каталога.
Пасля ўстаноўкі IP-ядра ў IP-каталог праграмнага забеспячэння Libero SoC яго можна наладзіць, згенераваць і стварыць у інструменце SmartDesign для ўключэння ў спіс праектаў Libero.
Выкарыстанне і прадукцыйнасць прылады (Задайце пытанне)
У наступнай табліцы пералічана выкарыстанне прылад, якія выкарыстоўваюцца для інтэрфейсу кадавальніка.
Табліца 1. Выкарыстанне інтэрфейсу кадавальніка

Важна: 

1. Дадзеныя ў гэтай табліцы атрыманы з выкарыстаннем тыповых налад сінтэзу і макета. Крыніца апорнага тактавага сігналу CDR была ўстаноўлена ў Dedicated, іншыя значэнні канфігуратара не змяніліся.
2. Тактавая частата абмежавана 200 МГц падчас аналізу сінхранізацыі для дасягнення лічбаў прадукцыйнасці.

Функцыянальнае апісанне

(Задайце пытанне)
На наступным малюнку паказана блок-схема інтэрфейсу кадавальніка.
Малюнак 1-1. Блок-схема інтэрфейсу кадавальніка на сістэмным узроўні

Блок інтэрфейсу кадавальніка пераўтворыць сігналы, атрыманыя ад QA, QB, у адпаведны кут і хуткасць. Блок падлічвае грані кадавальніка, пакуль не будзе дасягнута значэнне angle_count_max_i, а затым зноў пачынае адлік з нуля. Згенераваны вугал маштабуецца да 262144 шляхам множання яго на angle_factor_i. Хуткасць вымяраецца шляхам падліку колькасці падзей кадавальніка за пастаянны перыяд часу, вызначаны ўводам speed_window_i. Фільтр выкарыстоўваецца для фільтрацыі шуму квантавання ад вымярэння хуткасці. Канстанту часу фільтра можна наладзіць з дапамогай значэння filter_factor_i з дапамогай наступнага ўраўнення:
Канстанта часу фільтра = перыяд часу паміж паслядоўнымі імпульсамі сярэдняга адпаведнасці ШІМ _ i × 2 filter_factor_i

Уваход sensor_reset_i выкарыстоўваецца для вызначэння электрычнага вугла рухавіка шляхам падачы пастаяннага току на працягу кароткага часу.
Калі рухавік выраўноўваецца пад вуглом уводу, выхад кадавальніка ініцыялізуецца на 90° або 270° у залежнасці ад першапачатковага кірунку кручэння. Чакаецца, што падлік фронту кадавальніка пачнецца пасля выяўлення спадальнага фронту ўваходу sensor_reset_i.
Уваход clear_buffer_i можна выкарыстоўваць для скіду буфера фільтра, паколькі чакаецца, што буфер фільтра будзе скінуты пры прыпынку рухавіка.
Уваход direction_config_i выкарыстоўваецца для першапачатковага вызначэння напрамку рухавіка. Як толькі рухавік пачынае працаваць, кірунак рухавіка вызначаецца з сігналаў энкодэра і выкарыстоўваецца для генерацыі вугла.

Параметры інтэрфейсу кадавальніка і сігналы інтэрфейсу

(Задайце пытанне)
У гэтым раздзеле абмяркоўваюцца параметры канфігуратара графічнага інтэрфейсу кадавальніка і сігналы ўводу/вываду.

2.1 Уваходныя і выходныя сігналы (Задайце пытанне)
У наступнай табліцы пералічаны ўваходныя і выходныя парты інтэрфейсу кадавальніка.

Часавыя дыяграмы

(Задайце пытанне)
У гэтым раздзеле абмяркоўваецца часовая дыяграма інтэрфейсу кадавальніка.
На наступным малюнку паказана часовая дыяграма інтэрфейсу кадавальніка.
Малюнак 3-1. Часовая дыяграма інтэрфейсу кадавальніка

Тэставы стэнд

(Задайце пытанне)
Уніфікаваны тэставы стэнд выкарыстоўваецца для праверкі і тэставання інтэрфейсу кадавальніка, які называецца карыстацкім тэставым стэндам. Testbench прадастаўляецца для праверкі функцыянальнасці IP інтэрфейсу кадавальніка.

4.1 Мадэляванне (Задайце пытанне)
Наступныя крокі апісваюць, як змадэляваць ядро ​​з дапамогай тэставага стенда:

1. Адкрыйце Libero SoC, націсніце ўкладку «Каталог», а затым націсніце «Рашэнні-MotorControl».
2. Двойчы пстрыкніце «Інтэрфейс кадавальніка», а затым націсніце «ОК». Дакументацыя, звязаная з IP, пералічана ў раздзеле "Дакументацыя".
   Важна: Калі вы не бачыце ўкладку «Каталог», націсніце View, адкрыйце меню Windows, а затым націсніце «Каталог», каб зрабіць яго бачным.
   Малюнак 4-1. IP-ядро інтэрфейсу кадавальніка ў каталогу Libero SoC
3. На ўкладцы Stimulus Hierarchy пстрыкніце тэставы стэнд ( encoder_interface_tb.v), навядзіце курсор на Simulate PreSynth Design, а затым націсніце Open Interactively.

Важна: Калі вы не бачыце ўкладку "Іерархія стымулаў", націсніце View, адкрыйце меню Windows, а затым націсніце Іерархія стымулаў, каб зрабіць яго бачным.

Малюнак 4-2. Мадэляванне праектавання перад сінтэзам

ModelSim адкрываецца разам з тэставым стэндам file як паказана на наступным малюнку.

Малюнак 4-3. Акно мадэлявання ModelSim

Важна: Калі мадэляванне перапынена з-за абмежавання часу выканання, указанага ў файле .do file, выкарыстоўвайце каманду run -all, каб завяршыць мадэляванне.

Гісторыя версій

(Задайце пытанне)
Гісторыя версій апісвае змены, якія былі ўнесены ў дакумент. Змены пералічаны па версіях, пачынаючы з самай актуальнай публікацыі.

Табліца 5-1. Гісторыя версій

Падтрымка Microchip FPGA

(Задайце пытанне)
Група прадуктаў Microchip FPGA забяспечвае сваю прадукцыю рознымі службамі падтрымкі, уключаючы службу падтрымкі кліентаў, цэнтр тэхнічнай падтрымкі кліентаў, webсайт і офісы продажаў па ўсім свеце. Кліентам прапануецца наведаць інтэрнэт-рэсурсы Microchip перад тым, як звяртацца ў службу падтрымкі, бо вельмі верагодна, што на іх запыты ўжо дадзены адказы.
Звярніцеся ў цэнтр тэхнічнай падтрымкі праз webсайт на www.microchip.com/support. Укажыце нумар дэталі прылады FPGA, абярыце адпаведную катэгорыю корпуса і загрузіце дызайн files пры стварэнні тэхпадтрымкі.
Звярніцеся ў службу падтрымкі для атрымання нетэхнічнай падтрымкі прадукту, напрыклад, цэнаўтварэння прадукту, абнаўлення прадукту, абнаўлення інфармацыі, статусу заказу і аўтарызацыі.

• З Паўночнай Амерыкі тэлефануйце па нумары 800.262.1060
• З астатняга свету тэлефануйце па нумары 650.318.4460
• Факс, з любой кропкі свету, 650.318.8044

Інфармацыя пра мікрачып

(Задайце пытанне)

Мікрачып Webсайт (Задайце пытанне)

Кампанія Microchip забяспечвае анлайн-падтрымку праз нашу webсайт на www.microchip.com/. гэта webсайт выкарыстоўваецца для стварэння fileі інфармацыя, лёгка даступная для кліентаў. Частка даступнага кантэнту ўключае:

• Падтрымка прадукту – Артыкулы дадзеных і памылак, заўвагі да заяўкі і sampпраграмы, дызайнерскія рэсурсы, кіраўніцтва карыстальніка і дакументы па падтрымцы апаратнага забеспячэння, апошнія выпускі праграмнага забеспячэння і архіў праграмнага забеспячэння
• Агульная тэхнічная падтрымка – Часта задаюць пытанні (FAQ), запыты на тэхнічную падтрымку, анлайнавыя дыскусійныя групы, спіс удзельнікаў партнёрскай праграмы Microchip design
• Бізнес Microchip – Інструкцыі па выбары прадуктаў і заказах, апошнія прэс-рэлізы Microchip, спісы семінараў і мерапрыемстваў, спісы офісаў продажаў Microchip, дыстрыб'ютараў і прадстаўнікоў заводаў.

Служба паведамлення аб змене прадукту (Задайце пытанне)
Паслуга апавяшчэнняў Microchip аб зменах у прадукце дапамагае трымаць кліентаў у курсе прадуктаў Microchip. Падпісчыкі будуць атрымліваць апавяшчэнні па электроннай пошце кожны раз, калі будуць адбывацца змены, абнаўленні, рэвізіі або памылкі, звязаныя з вызначаным сямействам прадуктаў або інструментам распрацоўкі, якія ўяўляюць цікавасць.
Для рэгістрацыі перайдзіце па адрасе www.microchip.com/pcn і выконвайце інструкцыі па рэгістрацыі.

Падтрымка кліентаў (Задайце пытанне)
Карыстальнікі прадуктаў Microchip могуць атрымаць дапамогу па некалькіх каналах:

• Дыстрыбутар або прадстаўнік
• Мясцовы офіс продажаў
• Інжынер убудаваных рашэнняў (ESE)
• Тэхнічная падтрымка

Кліенты павінны звязацца са сваім дыстрыбутарам, прадстаўніком або ESE па падтрымку. Мясцовыя офісы продажаў таксама даступныя, каб дапамагчы кліентам. Спіс гандлёвых офісаў і месцаў уключаны ў гэты дакумент.
Тэхнічная падтрымка даступная праз webсайт па адрасе: www.microchip.com/support

Функцыя абароны кода прылад Microchip (Задайце пытанне)
Звярніце ўвагу на наступныя дэталі функцыі абароны кода на прадуктах Microchip:

• Прадукты Microchip адпавядаюць спецыфікацыям, якія змяшчаюцца ў іх спецыфікацыі Microchip.
• Кампанія Microchip лічыць, што яе сямейства прадуктаў бяспечна пры выкарыстанні па прызначэнні, у межах працоўных спецыфікацый і ў звычайных умовах.
• Microchip шануе свае правы на інтэлектуальную ўласнасць і актыўна абараняе іх. Спробы парушыць функцыі абароны кода прадукту Microchip строга забароненыя і могуць парушаць Закон аб аўтарскім праве ў лічбавае тысячагоддзе.
• Ні Microchip, ні любы іншы вытворца паўправаднікоў не можа гарантаваць бяспеку свайго кода. Абарона кода не азначае, што мы гарантуем, што прадукт «незломны». Абарона кода пастаянна развіваецца. Microchip імкнецца пастаянна паляпшаць функцыі абароны кода нашай прадукцыі.

Юрыдычная інфармацыя (Задайце пытанне)

Гэтую публікацыю і змешчаную ў ёй інфармацыю можна выкарыстоўваць толькі з прадуктамі Microchip, у тым ліку для распрацоўкі, тэсціравання і інтэграцыі прадуктаў Microchip з вашым дадаткам. Выкарыстанне гэтай інфармацыі любым іншым спосабам парушае гэтыя ўмовы. Інфармацыя аб праграмах прылады прадастаўляецца толькі для вашага зручнасці і можа быць заменена абнаўленнямі. Вы нясеце адказнасць за тое, каб ваша заяўка адпавядала вашым патрабаванням. Каб атрымаць дадатковую падтрымку, звярніцеся ў мясцовы офіс продажаў Microchip або па адрасе www.microchip.com/en-us/support/design-help/client-support-services.

ГЭТАЯ ІНФАРМАЦЫЯ ПРАДСТАЎЛЯЕЦЦА MICROCHIP «ЯК ЁСЦЬ». MICROCHIP НЕ РОБІЦЬ НІЯКІХ ЗАЯЎ І НІЯКІХ ГАРАНТЫЙ ЯВНЫХ АБО РАЗУМЕВАННЫХ, ПІСЬМОВЫХ АБО ВУСНЫХ, СТАТУТНЫХ ЦІ ІНШЫХ, ЗВЯЗАНЫХ ДА ІНФАРМАЦЫІ, ВКЛЮЧАЮЧЫ, АЛЕ НЕ АБМЕЖУЮЧЫСЯ ЛЮБЫЯ РАЗУМЕВАНЫЯ ГАРАНТЫІ НЕПАРУШЭННЯ, КАМЕРТНАЯ ПРЫДАТНАСЦЬ І ПРЫДАТНАСЦЬ ДЛЯ ПЭЙНАЙ МЭТЫ АБО ГАРАНТЫІ, ЗВЯЗАНЫЯ ДА ЯГО СТАНУ, ЯКАСЦІ АБО ЭФФЕКЦЫЙНАСЦІ.
КАМПАНІЯ MICROCHIP НІ У КІМ РАБОТЫ НЕ НЯСЕ АДКАЗНАСЦІ ЗА ЛЮБЫЯ УСКОСНЫЯ, СПЕЦЫЯЛЬНЫЯ, ШТРАФНЫЯ, ВЫПАДКОВЫЯ АБО АСКОПНЫЯ СТРАТЫ, ШКОДУ, КОШТ АБО ВЫТРАТЫ ЛЮБЫХ РОДАЎ, ЗВЯЗАНЫЯ З ІНФАРМАЦЫЯЙ АБО ЯЕ ВЫКАРЫСТАННЕМ, ЯК БЫ НЕ БЫЛО ВЫЧЫНАНА, НАВАТ КАЛІ MICROCHIP ПАВЕДАМЛЕНЫ ПРА МАГЧЫМАСЦЬ АБО ШКОДЫ ПРАДБАЧУЕМЫЯ. У ПОЎНАЙ МЕРЫ, ДАЗВОЛЕНАЙ ЗАКОНАМ, ПОЎНАЯ АДКАЗНАСЦЬ MICROCHIP ПА ЎСІХ ПРАТЫЗАХ, ЯКІМ СПОСАБАМ ЗВЯЗАНЫХ З ІНФАРМАЦЫЯЙ АБО ЯЕ ВЫКАРЫСТАННЕМ, НЕ БУДЗЕ ПЕРАВЫШАЦЬ СУМУ ГАНАРАТУ, КАЛІ ЁСЦЬ ЁСЦЬ, ЯКУЮ ВЫ ЗАПЛАЦІЛІ НЕПАМОГУЧНА MICROCHIP ЗА ІНФАРМАЦЫЮ.
Выкарыстанне прылад Microchip у праграмах жыццезабеспячэння і/або забеспячэння бяспекі ажыццяўляецца цалкам на рызыку пакупніка, і пакупнік згаджаецца абараняць, кампенсаваць страты і абараняць Microchip ад любых пашкоджанняў, прэтэнзій, пазоваў або выдаткаў, якія вынікаюць з такога выкарыстання. Ніякія ліцэнзіі не перадаюцца, няяўна ці іншым чынам, у рамках правоў на інтэлектуальную ўласнасць Microchip, калі не пазначана іншае.

Таварныя знакі (Задайце пытанне)
Назва і лагатып Microchip, лагатып Microchip, Adaptec, AVR, лагатып AVR, AVR Freaks, BesTime, BitCloud, CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD, maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, лагатып Microsemi, MOST, лагатып MOST, MPLAB, OptoLyzer, PIC, picoPower, PICSTART, лагатып PIC32, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST, лагатып SST, SuperFlash, Symmetricom , SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron і XMEGA з'яўляюцца зарэгістраванымі гандлёвымі маркамі Microchip Technology Incorporated у ЗША і іншых краінах.
AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed ​​Control, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus, лагатып ProASIC Plus, Quiet-Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider, TrueTime і ZL з'яўляюцца зарэгістраванымі гандлёвымі маркамі Microchip Technology Incorporated у ЗША
Падаўленне суседніх ключоў, AKS, Analog-for-the-Digital Age, Any Capacitor, AnyIn, AnyOut, Augmented Switching, BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive, CryptoCompanion, CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, Dynamic Average Matching , DAM, ECAN, Espresso T1S, EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, унутрысхемнае паслядоўнае праграмаванне, ICSP, INICnet, інтэлектуальнае распараллеліванне, IntelliMOS, падключэнне паміж чыпамі, блакіроўшчык дрыгацення, ручка-на-дысплеі, KoD, maxCrypto, макс.View, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM, MPF, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Omniscient Code Generation, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX , RTG4, SAM-ICE, Serial Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperSwitcher, SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense, VectorBlox, VeriPHY, ViewSpan, WiperLock, XpressConnect і ZENA з'яўляюцца гандлёвымі маркамі кампаніі Microchip Technology Incorporated у ЗША і іншых краінах.
SQTP з'яўляецца знакам абслугоўвання Microchip Technology Incorporated у ЗША
Лагатып Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology і Symmcom з'яўляюцца зарэгістраванымі гандлёвымі маркамі Microchip Technology Inc. у іншых краінах.
GestIC з'яўляецца зарэгістраванай гандлёвай маркай Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, даччынай кампаніі Microchip Technology Inc., у іншых краінах.
Усе іншыя гандлёвыя маркі, згаданыя тут, з'яўляюцца ўласнасцю адпаведных кампаній.
©2023, Microchip Technology Incorporated і яе даччыныя кампаніі. Усе правы ахоўваюцца.
ISBN: 978-1-6683-2164-5

Сістэма менеджменту якасці (Задайце пытанне)
Для атрымання інфармацыі аб сістэмах менеджменту якасці Microchip, калі ласка, наведайце www.microchip.com/quality.

Продажы і абслугоўванне па ўсім свеце

© 2023 Microchip Technology Inc.
і яго даччыныя кампаніі
DS00004913A