设计高性能和低功耗的电机控制系统（一）

　　本文概述了电机控制设计方面的事项，例如多个电机控制、磁场定向控制、功率因数校正和传感器控制。此外还介绍了当今的微控制器（MCU）如何使各种广泛的应用具有更大精度、更小功耗和更低成本。

　　当今的微控制器（MCU）可使各种广泛的应用具有更大精度、更小功耗和更低成本，包括：

　　● 带有风机和压缩机的白色家电和设备，例如洗衣机和冰箱

　　● HVAC（取暖、通风和空调）系统

　　● 用于电机控制、电源逆变器和机器人的工业伺服驱动

　　● 汽车控制系统，包括动力转向、防锁死刹车和悬架控制

　　TI了解开发者在设计这些高性能电机控制系统时面临的挑战。制造商寻求引入先进的控制算法以实现产品差异化，而日益增加的政府法规要求更高效的功耗和减少EMI。

　　为了帮助开发人员应对这些多种多样的挑战，TI提供了TMS320C2000 Piccolo MCU系列。Piccolo MCU具有优化的架构，集成了专用外设，能够：

　　● 使用实时算法获得更精确的控制

　　● 通过功率因数校正（PFC）获得更高的功效和更好的控制

　　● 支持通过单芯片控制多个电机

　　● 通过无传感器控制简化设计

　　● 降低系统复杂性和成本

　　Piccolo的优点Piccolo MCU利用TI的高性能TMS320C28x内核，提供以单一独立控制器控制系统所需的所有性能和外设。通过充足的余量和专用外设，Piccolo MCU使开发者能够实现更先进的控制算法，在进一步提高性能的同时降低系统成本。

　　Piccolo架构已针对数字控制应用进行了优化，具有先进的架构特性，增强了高速信号处理能力。Piccolo的主CPU内核具有单周期32×32位乘法及累积单元等内置DSP功能，大幅度提高了计算速度。此外，诸如ADC和PWM等控制外设设计得非常灵活，能够轻松适应几乎任何用途，而需要的软件开销极小。例如，模数转换器所具有的自动序列发生器允许开发者进行编程，以循环通过特定次序的样本，这样当应用程序需要时值已就绪。使用更智能的控制外设和强大的CPU内核，控制环路运行更紧密，既改进了控制算法的动态特性，又减少了干扰行为。

　　TMS320F2803x和F2806x Piccolo MCU上集成的控制律加速器（CLA）是一个32位浮点数学加速器，它能有效承载主CPU内核的高速控制环路。CLA在不经过CPU内核的前提下通过对外设的直接访问和响应外设中断的能力实现此过程。与独立内核相似，CLA有自己的指令集和内存空间，可以完全独立于CPU进行操作。

　　其他重要的Piccolo MCU特性包括：