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[经验] STM32电机控制NVIC库函数中断设置

2019-10-29 09:15:49  341 BLDC PWM STM32 MOS管
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NVIC概念:提供中断控制器,用于总体管理异常,称之为“内嵌向量中断控制器”。简单来说,就是MCU提供、处理内部中断的模块。
NVIC库函数:


中断优先级:
在配置NVIC之前得弄懂一个概念:中断优先级,即中断的执行顺序。中断优先级中,分为抢占式优先级(先占优先级)和响应优先级(从优先级)。抢断优先级,顾名思义,能再别人中断是抢占别人中断,实现中断嵌套。响应优先级则只能排队,不能抢在前面插别人的对,即不能嵌被嵌套。
STM32中指定优先级的寄存器为4位,其定义如下:
第0组:所有4位用于指定响应优先级  NVIC_PriorityGroup_0 => 选择第0组
第1组:最高1位用于指定抢占式优先级,最低3位用于指定响应优先级  NVIC_PriorityGroup_1 => 选择第1组  
第2组:最高2位用于指定抢占式优先级,最低2位用于指定响应优先级  NVIC_PriorityGroup_2 => 选择第2组
第3组:最高3位用于指定抢占式优先级,最低1位用于指定响应优先级  NVIC_PriorityGroup_3 => 选择第3组
第4组:所有4位用于指定抢占式优先级  NVIC_PriorityGroup_4 => 选择第4组                                                                抢占式优先级(先占优先级)和响应优先级(从优先级)值:

注意:
1. 选中NVIC_PriorityGroup_0,则参数NVIC_IRQChannelPreemptionPriority对中断通道的设置不产生影响。
2. 选中NVIC_PriorityGroup_4,则参数NVIC_IRQChannelSubPriority对中断通道的设置不产生影响。
中断通道:
NVIC中断基本设置步骤:
第一步:使用void NVIC_PriorityGroupConfig(uint32_t NVIC_PriorityGroup)函数对优先级分组配置。
例如:NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0)配置为0组。
第二步
中断初始化结构体配置,结构体类型定义如下:
typedef struct
{
uint8_t NVIC_IRQChannel;               //中断通道
uint8_t NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;  //抢断优先级
uint8_t NVIC_IRQChannelSubPriority;  //响应优先级   
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;     
} NVIC_InitTypeDef;
中断初始化结构体缺省值:
{
NVIC_IRQChannel = 0x0;
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_IRQChannelCmd = DISABLE;
}
第三步:中断初始化结构体初始化操作如下
NVIC_Init(&NVIC_IRQChannel值”);
第四步开关总中断操作。在STM32中是通过改变CPU优先级来允许和禁止中断的。
(1)   下面两个函数等效关闭总中断
void NVIC_SETPRIMASK(void);  
void NVIC_SETFAULTMASK(void);
(2)   下面两个函数等效开放总中断
void NVIC_RESETPRIMASK(void);
void NVIC_RESETFAULTMASK(void);
(3)   常用操作是先关后开中断
NVIC_SETPRIMASK();     // Disable Interrupts
NVIC_RESETPRIMASK(); // Enable Interrupts
两种类型函数要成对使用。


方波BLDC电机
主要完成任务:
由BLDC 的方波无霍尔程序起进行学习,对BLDC无霍尔元件的运行原理——六步转向法有了一定的理解。
六步转向法换相关键:
控制BLDC转动的关键就是确定换相的时刻在每两个换相点的中间都对应着的反电动势的极性改变的点,即反电动势从正变化为负或者从负变化为正的点,称为过零点。利用反电动势的这个特性,只要我们能够准确检测出反电动势的过零点,将其延迟30°,即为需要换相的时刻。
BLDC的过零检测:
原理是:BLDC电机转动时,永磁体转子的旋转在电机内部产生变化的磁场,根据电磁感应定律,每相绕组都会感应出反电动势。BLDC电机的BEMF波形随转子的位置和速度变化,整体上呈现为梯形。
在PWM_OFF区间对反电动势采样,当驱动端的PWM由ON状态切换到OFF状态时,由于电机绕组的电感效应,绕组内的电流不会马上消失,于是经过下桥臂mos管的体二极管续流形成回路,因此,在PWM OFF区间对断开相绕组的端电压进行采样,所得电压值与反电动势的大小成比例,其过零点也直接反映了反电动势的过零点。另外,在PWM刚进入OFF状态时,由于下桥臂MOS管的体二极管的续流,断开相的电压会被钳在-0.7V。将每一时刻所在位置检测的反电动势与上一时刻的反电动势进行对比。若满足过零条件,则返回过零信号,进行闭环调速
本帖转自电子小白博客,会持续连载

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