0 引言

　　CY8C24533是Cypress半导体生产的具有8位MCU核和数字与模拟混合信号阵列的可编程片上系统， 集三种可编程能力于一体，不仅具有MCU的可编程序能力，还包含了部分可编程逻辑运算功能，同时也提供了可编程模拟阵列；通过对寄存器的配置或控制，三者之间可以相互作用、协调工作。是专门针对电机控制而开发的一款PSoC芯片。它对电机控制扩展了部分的资源和功能，使得它非常适合应用在电动自行车的控制以及其他的电机控制。本文由中国论文联盟WWW.LWLM.COM收集整理。

　　1 CY8C24533的系统资源和周边性能

　　CY8C24533的内部结构如图1所示。其资源包括：

图1：CY8C24533内部系统资源框图

　　1.1 系统资源

　　CY8C24533使用8位哈佛结构处理器内核(M8C CPU)，它具有独立的程序存储器和数据存储器总线，处理器速度可达24MHz。拥有丰富的M8C架构指令，系统提供便捷的寻址方式。CY8C24533的系统资源中包括一个乘加器(MAC)。MAC系统中作为一个独立的组件，并映射到特定的寄存器地址空间，由输入寄存器和输出寄存器，能执行带符号的8×8乘法运算和32位的加法运算。只要把数据传送到输入寄存器，在下一个指令周期，输出寄存器就能得到运算结果。寄存器加速内存数据交换，大大提高了处理数据的速度。CY8C24533有两个时钟发生器：主时钟发生器和低频时钟发生器。其中主时钟发生器为24MHz作为系统时钟，可分频或不分频作为CPU时钟。系统时钟N1,N2和N3次(均可由用户设定)分频产生的时钟VC1,VC2和V3可以提供给用户作为模拟PSoC模块和数字PSoC模块的输入时钟。系统时钟也可以倍频产生48MHz的时钟作为PWM的输入，以提高PWM的分辨率。低频时钟发生器是一个32KHz内部低速振荡器，主要用于看门狗/睡眠定时器的时钟。其他的系统资源还包括可设定电压阀值的电源低电压检测(LVD/POR)、中断控制器、I2C、用于△-∑模数转换的采样抽取器(Decimator)、片内温度传感器和片内电压 参考 等。

　　1.2 片内存储器

　　CY8C24533有8KB的闪存用于程序存储以及256B的片内SRAM数据存储器。可以用闪存的部分空间模拟E2PROM。此外，它还具有串行在系统编程功能(ISSP)。CY8C24533对片内存储器提供多种保护加密方式。与传统的熔丝保护加密方式不同，CY8C24533是以块加密方式实施对片内存储器的加密保护，所以具有更高的安全性。

　　1.3 模块资源

　　CY8C24533有4个数字模块和4个模拟模块。片内的数字模块可以配置成各种各样的用户模块，比如时间定时器、实时时钟、脉宽调制和死区脉宽调制(DB PWM)、循环冗余校对模块、全双工UART、SPI等功能模块。片内的模拟模块可以配置多种模拟周边功能，如比较器、可编程增益放大器、差分放大器、可编程滤波器。结合数字模块和模拟模块可以实施各种模数转换,如7-14位的增量式模数转换，8和11位的△-∑模数转换等等。PSoC Designer集成开发环境也为用户提供了灵活和完善的数字模块和模拟模块的输入输出路由、模块和模块之间的路由及数字模块和模拟模块之间的路由。在这些路由中还包括了一些硬件的逻辑运算块(LUT)，这些逻辑运算块可以进行16种逻辑运算。用户可以通过路由选择和路由之间的逻辑运算使模块和模块之间形成相互关联的有机的功能块，使这些功能块具有更复杂更独特更强大的功能。从而减少片外资源的使用，使系统更简洁。　

图2：同步触发方式原理框图。

　　1.4  SAR ADC模块

　　在电机控制中通常需要一个高速的ADC用于检测过流信号进而实施对功率MOS管的保护。CY8C24533集成了一个专用的8位逐次逼近ADC。它的一次转换时间只有3.33μs，这对于快速的检测过流信号非常有用。另外为了能在合适的时间进行模数转换，CY8C24533还提供了多种触发方式来启动模数转换。它包括自由运行、手动单次触发和同步触发方式。同步触发方式原理框图如图2。在同步触发方式有两条通路(Low Path和High Path)可以实施触发。这两条通路分别有一个8位的寄存器与来自数字模块的的计数值进行比较，如果Low Path的比较结果相等时CMP_LO输出高电平，如果High Path的比较结果相等时CMP_HI输出高电平，CMP_LO和CMP_HI的输出在通路逻辑(Path Logic)进行逻辑运算，逻辑运算的结果为1时便触发启动模数转换。通路逻辑有“与”和“或”两种逻辑运算功能，CMP_LO和CMP_HI的值由用户设定。这个性能对电机控制非常有用。比如，当DBB0被配置成一个8位的PWM时，在一个PWM的周期里，ADC可以被触发一次或两次。当CMP_LO或CMP_HI寄存器有一个被设置，并且通路逻辑设置“或”运算时被触发一次；当CMP_LO和CMP_HI的寄存器被设置一样并且通路逻辑设置“与”运算时也被触发一次；当CMP_LO和CMP_HI的寄存器被设置不一样并且通路逻辑设置“或”运算时被触发两次。当DBB0和DBB1被配置成一个16位的PWM时，在一个PWM的周期里，模数转换可以被触发一次,这时通路逻辑设置“与”运算。在直流无刷电机的控制中，通常PWM值用于控制电机的电压或速度，每一个PWM周期中的相电流的大小是变化的，用同步触发方式可以在每一个PWM周期的固定时刻触发模数转换，采样电机的电流信号，判断电流是否异常，实施对电机和MOS管的有效保护。

　　2 电动车自行车控制器系统　　

　　图3所示是一个电动自行车控制器系统原理框图。图中，C

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