Cortex-M3 für hardwarebasierte Vektorsteuerung von 3-Phasen-Motoren

Toshiba stellt auf der embedded world 2009 einen 32-bit-ARM-Cortex-M3-Mikrocontroller vor, mit dem eine genaue hardwarebasierte Vektorsteuerung von 3-Phasen-Motoren möglich ist.

Toshiba Electronics erweitert seine Familie der ARM-Cortex-M3 Mikrocontroller um einen Strom sparenden 32-bit-Baustein, der eine genaue, hardwarebasierte Vektorsteuerung von 3-Phasen-Antrieben ermöglicht. Der TMPM370FY eignet sich zur Antriebssteuerung in Haushaltsgeräten und industriellen Anwendungen. Er benötigt dabei weniger zusätzliche Komponenten als MCU-basierte softwarebetriebene Vektorsteuerungen.

Der Baustein arbeit auf Basis eines ARM-Cortex-M3-Cores (80 MHz) und enthält Toshibas proprietäre, programmierbare Antriebstechnik PMD3+, eine Vektor-Engine (VE) mit 12-bit-A/D-Wandlerfunktion und ein umfangreiches Paket an Peripherie und Schnittstellen. Als Speicher integriert Toshiba einen »Nanoflash«-Flashspeicher mit 256 kByte. Das Ganze ist in einem einzelnen 100-poligen Baustein integriert.

Durch die Auslagerung der Motorsteuerungsfunktion auf die PMD3+-Funktion hat der ARM-Core mehr Freiräume zur Verarbeitung anderer Daten des Embedded-Systems. Der 2-Kanal-PMD3+ Block und die 1-Kanal-Vektor-Engine verwalten alle Funktionen, die zur Antriebssteuerung erforderlich sind, einschließlich der Generierung des 3-Phasen-PWM-Signals mit 16 bit Auflösung, der Drehzahlregelung und der Positionsbestimmung. Der 12-bit-ADC stellt eine schnelle PWM-synchronisierte A/D-Wandlung zur Verfügung, und der integrierte Komparator dient zur Erkennung von Not-Halt-Zuständen. Zu den weiteren Merkmalen zählen ein Regler, ein 1-Kanal-Encoder, Power-on-Reset/Unterspannungserkennung, ein Watchdog-Timer und ein 8-Kanal/16-bit-Timer.

Neben dem On-Board-Flash bietet der TMPM370FY auch 10 kByte RAM und einen 8-Kanal-DMA-Controller zur Unterstützung externen Speichers. Ein integrierter Oszillationsfrequenzdetektor (OFD) ermöglicht die Hardwareüberwachung der CPU im Einklang mit dem Sicherheitsstandard IEC60730 Class B, ein 4-Kanal-SIO/UART stellt externe Schnittstellen zur Verfügung.