IC695ALG312 無刷直流和無刷交流等先進的電機控制技術已廣泛用于各種工業(yè)應用之中，這種技術與通用交流電機控制技術相比具有多種優(yōu)勢：效率更高、耐用性更佳、電機成本更低。另一方面，用于驅動電機的電子組件變得日益復雜，結果提高了系統(tǒng)總成本。
白電市場作為價格驅動特征十分明顯的細分市場，在洗衣機、洗碗機等家電中應用“新型”電機控制方式顯得尤為謹慎。目前，廣為人知的傳統(tǒng)控制仍是市場的首選，但是近幾年來，尤其是在半導體價格逐年下降的背景下，該市場所使用的技術已悄然發(fā)生變化。
恩智浦作為一家工業(yè)應用半導體供應商，其產(chǎn)品覆蓋面十分廣泛，包括通用應用產(chǎn)品（整流器、齊納二極管等）、邏輯和電源產(chǎn)品（雙向可控硅、電源IC）以及接口和微控制器產(chǎn)品等。
如今，無刷直流電機（BLDC）已取代傳統(tǒng)的有刷直流（BDC）電機，廣泛用于各種應用之中。
無刷直流電機不但在效率和可靠性方面有上佳表現(xiàn)，而且擁有更低的噪聲、更輕的重量和更長的使用壽命，還消除了換向器火花，減少了總體電磁輻射，因而在白電、暖通空調及工業(yè)應用領域日益受到追捧。
與多數(shù)電機控制相同，無刷直流電機控制器由控制單元和電源單元構成，恩智浦同時為這兩個單元提供競爭力的解決方案。本文將重點討論恩智浦針對功率300W、電壓12-30V的無刷直流電機開發(fā)的演示板。轉子定向反饋利用霍爾傳感器確定，并通過個人電腦采用CAN或UART方式與外界相連。
圖1
Cortex-M0內核是ARM在2009年發(fā)布的最新內核之一，也是市場上體積最小、功耗、最節(jié)能的ARM處理器，能夠以8位產(chǎn)品的價格實現(xiàn)32位產(chǎn)品的性能，為從8位架構跳過16位架構、直接移植到32位架構創(chuàng)造了可能。
ARM Cortex-M0內核基于ARMv6-M架構，采用包含Thumb-2技術的所謂Thumb指令集。
Thumb指令集可以基于16位指令實現(xiàn)32位運算，因而為減小代碼大小提供了可能。
Thumb ISA（指令集架構）僅包括56條指令，每條指令均保證執(zhí)行時間。從這個角度來看，Cortex-M0可提供完全可以確定的響應時間。由于采用的是32位架構，因此，即使是16位指令，也可以用一條指令實現(xiàn)8位、16位或32位數(shù)據(jù)傳輸。
至于編程模型，Cortex-M0采用的是由13個通用寄存器（r0-r7 低寄存器和r8-r12 高寄存器）、3個特殊寄存器（堆棧指針、鏈接寄存器和程序計數(shù)器）和1個器件狀態(tài)指示寄存器（xPSR，程序狀態(tài)寄存器）構成的寄存器集，如下圖所示。
如前所述，所有指令均在固定時間內執(zhí)行完畢。例如，數(shù)據(jù)處理指令在一個周期內完成，數(shù)據(jù)傳輸指令在兩個周期內完成，分支指令（branch）則在三個周期內完成。
除內核以外，Cortex-M0集成了一個可以處理中斷和系統(tǒng)異常的嵌套向量中斷控制器（NVIC）。Cortex-M0內核具有完全確定的中斷處理行為，默認值為16個周期，無抖動。NVIC最多能處理32個優(yōu)先矢量。與Cortex-M3架構相同，這種架構支持尾鏈中斷（Tail chaining）和后到（Late arriving）中斷。
2009年，恩智浦半導體發(fā)布了LPC1100家族中的款產(chǎn)品，也是基于Cortex-M0內核的微控制器系列產(chǎn)品。
據(jù)Dhrystone測量結果，LPC1100系列可以提供0.9 DMIPS/MHz的運算能力。
根據(jù)基于嵌入式器件真實性能的Coremark （http://www.coremark.org）基準測試，恩智浦LPC1100系列取得了1.4 Coremark/MHz的高分，遠遠超過8位和16位產(chǎn)品市場的同類產(chǎn)品。與此同時，減小的代碼尺寸還可以給用戶帶來性能上的提升。得益于Cortex-M0架構，開發(fā)員平均可以節(jié)省40%左右的閃存利用空間。
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