FreescaleMQX操作系统下进行电机控制.pdf

Freescale Semiconductor Document Number: AN4254 应用笔记 Rev 0, 5/2011 在Freescale MQX 操作系统下进行电 机控制 作者: Libor Prokop 捷克共和国 Roznov 内容 1 简介 1 简介 1 2 典型电机控制应用 3 本应用笔记介绍了在操作系统（OS ）中进行电机控制所面 临的挑战。还评估了可行的实现方案，并为在飞思卡尔操 3 在 MQX 中集成电机控制 9 作系统 MQX 中加入电机控制应用程序提供了指导。 4 演示 MQX 下的 BLDC 电机控制应用 16 5 MQX 下的 BLDC 电机控制 – 代码示例 17 6 参考文献 20 7 定义和首字母缩略词 20 © 2011 Freescale Semiconductor, Inc. 简介 1.1 电机控制和 MQX 嵌入式系统正变得越来越复杂，嵌入式系统软件编程人员面临的压力也越来越大。在一个复杂的系统中，操作系统 必须实时运行多项任务。具体示例包括以太网、USB 、SDHC 等。这类任务的其中之一是电机控制，例如直流电机、 无刷直流电机、步进电机，甚至是三相正弦电机（例如 PMSM 或交流感应电机）。 电机控制算法要求对控制任务进行精确的时序控制，比如输出信号生成——它根据操作系统（OS ）中相反转子位置 进行任务调度，延迟极大。因此，将电机控制任务引入操作系统时须额外小心。本文中的电机控制指的是控制交流 感应、BLDC 、PM 同步或直流 MQX 等电机的过程。 MQX下的应用软件 电机控制过程 其他过程 其他过程 RTCS过程 MFS 其他源自 嵌入式互联网 嵌入式文件系统 MQX库的过程 协议栈（联网） （文件管理） MQX实时操作系统 外设驱动程序 任务仲裁 中断仲裁 系统初始化 图 1. MQX 以及在 MQX 中进行电机控制的其他应用 1.2 用于高端微控制器的 MQX 实时操作系统 本节说明 MQX 操作系统的基本特性。MQX 是一个实时多任务处理应用程序的运行时函数库。其主要特点是规模 可扩展、采用面向组件的架构且易用。MQX 支持多处理器应用程序，可与灵活的嵌入式 I/O 产品配合，用于联网、 数据通信、文件管理以及控制。 主要的 MQX 应用领域为大型控制器件，例如 Kinetis (ARM®Cortex™-M4)或 MCF5441x (ColdFire®) 系列，这些系列 提供以太网、USB 、SDHC 等外设和其他支持。部分器件配备 PWM 模块和专为电机控制设计或适用于电机控制的其