现代电动车辆中的电控技术

・两路分辨率为8位的脉冲宽度调制输出
・具有两级优先权的15个中断源
・五组8位I/O端口和一组与A/D变换器模拟量输入共用的8位输入口
・与内部RAM进行DMA数据传送的CAN控制器
・具有总线故障管理功能的1Mbps CAN控制器
・与标准80C51兼容的全双工UART
P8xC592共有68个管脚，其中包括6个8位I/O口，P0～P3与80C51相同，但P1可以用作一些特殊功能，包括4个捕获输入端、外部计数器输入端、外部计数器复位输入端和CAN接口的CTX0和CTX1输出端。并行I/O口P4的功能与P1、P2和P3相同。P5口是不是有输出功能的并行输入口，主要用作A/D变换器的模拟量输入端。
P8xC592内含CAN控制器，包括为实现高性能串行网络通信所必需的所有硬件，从而能够控制通信流顺利通过CAN协议的局域网。为了避免出现混乱，芯片中增加的CAN控制器对于CPU是作为能够双方独立工作的存储器映像外围设备出现的，即可以把P8xC592简单设想为两个独立工作器件的集成体。如果关闭CAN控制器部分的功能，该芯片可以仅作为带有模拟量A/D转换的普通8位单片机使用。
启用CAN控制器的功能，主要借助四个特殊功能寄存器（SPR）实现，CPU对CAN控制器的控制及其访问都通过它们完成，接口结构如图2所示。这四个特殊功能寄存器分别为：（1）地址寄存器（CANADR），CPU通过CANADR读/写CAN控制器的验收码寄存器；（2）数据寄存器（CANDAT），CANDAT对应由CANADR指向的CAN控制器内部寄存器；（3）控制寄存器（CANCON），它具有两个功能，读CANCON意味着访问CAN控制器的中断寄存器，写CANCON意味着访问命令寄存器；（4）状态寄存器（CANSTA），具有两个功能，读CANSTA是访问CAN控制器的状态寄存器，写CANSTA是为后续的DMA传输设备内部数据存储器RAM的地址。此外，DMA逻辑允许CAN控制器与CPU在片主RAM之间的高速数据交换。
在芯片初始化阶段，CPU通过向CANCON和CANSTA写入内容，完成CAN控制器的功能初始化。在实际通讯过程中，CPU则利用四个寄存器使CAN控制器接收和发送数据信息。
2 逆变电源系统硬件构成
电动车用辅助三相逆变电源从结构上可以分为三个部分：（1）DC/DC多路电源――自动适应直流输入端的大范围电压浮动，为系统的其它电路提供彼此隔离且电压稳定的低压电源；（2）主控制板――检测各路输出的电压、电流，根据运行情况智能调整逆变电路的输出，通过CAN总线参与整车数据通讯；（3）主功率逆变电路――由高度集成的三相逆变模块IPM组成，完成主电路的逆变功能。
系统基本结构图如图3所示，其中未标出给系统各器件供电的DC/DC多路电源。
DC/DC多路电源采用开关电源的标准设计，配合具有不同变的多抽头高频变压器，对外输出5V、12V、20V等多路隔离直流电。同时考虑到电动车电池组电压的波动范围相对较大（充满时为400V，使用过程中可能降低到280V），在设计中选择了适当的电路结构，取得较好的输入电压适应能力。
控制板是整个系统的核心，采用P8xC592单片机系统中无片内ROM的P80C592、脉宽调制专用芯片SA8282、CAN总线收发器82C250以及主电路电压、电流数据采集模块等。
控制板通过SA8282专用芯片向三相逆变模块IPM提供6路PWM信号。SA8282芯片由MITEL公司开发生产，其特点是控制简单、频率精度高、运行可靠性高，它支持标准8位MOTEL复用数据总线，可以方便地和单片机交换数据。单片机只需对芯片内部的5个数据寄存器赋值，就可以完成对PWM波形输出的初始化和实时控制。SA8282芯片为标准28脚双列直插式封装，管脚RPHT、RPHB、YPHT、YPHB、BPHT、BPHB输出三相可独立控制的TTL驱动信号，可对应驱动三相逆变桥上的六路IGBT。
将SA8282专用芯片与IPM连接后，P80C592只需要在启动时对其进行初始化，三相输出达到预定值后，SA8282即可以独立驱动IPM模块。只有在调整PWM输出时，P80C592才需要对SA8282进行控制。同时，SA8282芯片的SET TRIP管脚能够响应IPM发出的故障信号，迅速关断所有PWM波形输出，对逆变电路进行快速保护，并通过TRIP状态输出管理通知P80C592单片机，确保系统安全。
分布于主电路直流输入端和三相输出端的数据采集模块可对各路电压、电流进行采集，经P80C592进行A/D变换后保存到数据存储器中，便于CPU判断系统输入/输出是否正常，并进行相应操作。