基于PSoC3芯片的无位置传感器BLDC电机控制

基于式（8）， 采样端电压可以推算出Ec的过零点。而种算法又有如下的细分算法：
1） 直接应用式（8），同时用ADC去采样三相电压。
2）在PWM 输出信号为OFF时采样非通电相电压，将之与零电压比较。

因为在此时，由式（8）得到：

忽略二极管和功率管的保护压降，Vc的过零点就是Ec的过零点。
3）在PWM 输出信号为OFF时采样非通电相电压，将之与母线电压的一半比较。

在此时，

由式（8）得到：

所以，忽略二极管和功率管的保护压降， Ec的过零点就是Vc与母线电压一半比较翻转的点。

综合上述算法，1）的算法简单明了，但对ADC模块的要求较高，要求同时采多路电压。并且需要ADC的采样与PWM同步以消除PWM斩波所带来的噪声。2）的算法在低速时比较有优势，因为低速时反电势信号比较弱，这种算法的采样区域恰为非通电相端电压过零区域，无需对端电压信号做缩小处理。但当PWM 的占空比比较高时，由于可供采样的时间点太短，容易造成采样失败，所以不太适合全速全载运行的情形。 而3）种算法则具有较宽的调速范围。 本文的实现方法就是采用了第三种方法，在PWM为ON的时候去比较非通电相电压与半母线电压。

PSoC3 芯片介绍
PSoC 是世界独一无二的可编程嵌入式片上系统。它是在一片芯片上集成了可编程模拟和数字外设功能、内存和一个微控制器。赛普拉斯的可扩展PSoC 平台可根据设计需要进行调整，因此不必频繁地更改设计来适应不同的微控制器体系架构。
PSoC1是第一代PSoC芯片，它的特点是借助经过成本优化的8位M8C CPU子系统，获得优异性能、可编程性和灵活性。易用的设计软件无需编写很多代码或根本不需要编写代码，从而缩短了创建嵌入式解决方案的时间。
PSoC3在PSoC1的基础上，赛普拉斯新推出地一款新架构，高集成化芯片。它增加了新设计的高精度、可编程模拟模块，单循环、通道式8位8051内核和可配置的高性能数字系统。由于具有一个高性能8位8051RISC内核（提供高达67MHz和33MIPS），PSoC3体系架构可以比标准8051运行速度快10倍之多。同时，片内还配置了直接内存访问接口（DMA），加速了数据在片内不同外设/内存之间的传输，减少了CPU的开销。
CY8C3866AXI-040 是PSoC3 芯片家族中的一员，它的系统架构如图5所示：

图5 CY8C3866AXI-040的系统架构
图的左边部分为系统资源，包括CPU，DMA, 中断控制器，内存，电源管理器，内置的I2C/USB等通讯模块以及调试接口。中间部分为片上数字系统和模拟系统。数字系统包括24个可编程的通用数字模块（UDB）和固化的计数器，PWM发生器等。而模拟系统包括ADC模块，DAC模块，比较器，运算放大器以及通用的可编程模拟模块。右边部分为IO 的端口。IO口可以通过接口连接到任意的数字/模块单元上。