2. 电子控制单元(ECU)
ECU担负着处理传感器信号、执行控制策略、输出控制信号驱动电机、系统监控诊断和通讯的重任,是系统的核心部件。由于本方案要控制的是永磁同步电机,其控制算法需要采用空间矢量控制算法,因而对控制器的计算精度和速度都提出了较高的要求。为了保证其能准确高效地完成任务,在这个方案中,我们采用了英飞凌最先进的XC2000系列产品作为主微控制器。XC2000是英飞凌针对汽车电子专门设计的基于130nm技术制造的16位微控制器系列并具有执行某些32位指令的能力。它采用了英飞凌成熟的C166S-V2架构并进行了改善,最高的时钟频率达到80MHz。该架构采用了多路数据总线技术(multiple data buses),大部分指令都能在一个时钟周期内完成,也支持DSP技术。XC2000的强大的功能和众多的外设使工程开发人员设计系统时更加游刃有余。XC2000系列产品分成三个子系列,其中XC2300系列是专门针对安全应用开发的,具有反应迅速,高冗余度,高灵活性和稳定可靠的特点。本方案中采用的XC2336B是英飞凌最新的微控制器,拥有一个带五级流水线的最高80MHz的时钟频率的高性能CPU并拥有一个保护数据不被非法访问的Memory Protection Unit (MPU)。它具有不同类型的片上存储模块(8k stand-by RAM,2k dual-port RAM,最高16 k data SRAM,最高16k program/data SRAM和最高320k program flash memory)并使用硬件CRC检测和ECC码来发现数据错误并能纠正单位错误。它的众多的外设模块可灵活地满足各种不同的需求,拥有2个可扩展为9路地10位分辨率的同步A/D转换器,16路通用捕捉/比较单元,两路带PWM产生器的捕捉/比较单元,5个定时器,40路通用I/O接口,多路CAN接口等等,并可通过DAP和JTAG接口进行片上调试。此外,它还带有看门狗和晶振看门狗来保证控制器的正常运行。该芯片的体积十分小巧,采用了64管脚的绿色LQFP封装,并具有节能的唤醒模式。