基于MCU的直流电机测试系统设计

件， 全部采用08C 语言编程。软件结构是以主程序为主，通过函数调用和全局变量与子程序进行参数传递。主控MCU 方软件主程序是一个死循环结构，MCU 方软件主程序的流程图见前面章节中的图5，每一次控制过程的衔接通过定时器中断来完成。子程序包括了芯片初始 化程序、A/D 转换程序、输入捕捉程序、PWM 输出程序、串行通信程序、开关驱动程序和中断处理程序。

3.1 芯片初始化子程序

芯片初始化子程序_C08Setup.c 主要是完成内部总线频率Fbus 的设置、I/O 口初始化、 串行口初始化、A/D 转换初始化、中断控制和状态寄存器初始化、定时器初始化的工作。由于MC68HC908GP32 外部晶振f=32.768kHz ，则系统产生内部总线时钟频率为 fbus=2.4576MHz。程序首先设置CONFIG2=Ob00000001，CONFIGI=Ob00111101 接下来进行PLL 的编程，过程如下:

① 禁止 PLL:清零PLL 控制寄存器PCTL

② 将 P, E 写入PCTL

③ 将 N 写入PMSH, PMSL

④ 将 L 写入PVRS

⑤ 将 R 写入PRDS

⑥ 置 PCTL.PLLON=1,启动PLL 电路并激活VCO 时钟CGMVCLK

⑦ 置 PBWC. AUTO=1 (即:自动带宽控制位)，自动方式

⑧ 置 PCTL.BCS=1，选择PLL 为时钟源，CGMOUT=CGMV CLK/2

3.2 A/D 转换子程序

模拟量采集是测试系统的一个重要组成部分。系统要求底层软件能够对模拟量和开关量信号进行监控，同时也要求能够对部分信号进行高速数据采集。每当运行A/D 转换程序 ADC11P.c 时，MC68HC908GP32 通过SPI 模块控制A/D 转换器的工作。首先， MC68HC908GP32 将A/D 转换通道号放入控制字的高字节，并定义输出数据的格式为16 位， 以MSB 方式送出二进制数据;接着将控制字写到SPI 的数据寄存器，发送给TLC2543，在控 制字传送过程中，MC68HC908GP32 保持等待状态，直到其发送完毕，至此发送过程结束。 随后等待接收TLC2543 发送过来的数据，当判断接收标志位为1 时，从SPI 的数据寄存器 接收数据，并将该数据存放到预先分配好的内存空间。由十每次从TLC2543 取出的数据是上一周期的数据，所以上述过程中NE64 所取得的数据仅仅是上次转换结果的高字节。接下 来，MC68HC908GP32 只要通过向SPI 的数据寄存器中写入任意的字节，并重复上述发送等待和接收等待的过程，即可取得上次转换结果的低字节，将其存入紧接高字节之后的地址空间，其流程如图5 所示。

3.3 串行通信子程序

串行通信子程序 SCL.c 主要完成SCI 初始化，波特率设置、通信格式设置、发送接收数据方式的设置等，由SCI 初始化、接收1 字节、发送1 字节、接收n 字节和发送n 字节函数组成。在上下位机通过RS232 进行串行通讯之前，需要对串口工作方式以及所采用的波特率进行设置:

(1)串行口工作方式设定:将串行口设置为工作方式即10 位为一帧的异步串行方式。共包 括1 个起始位，8 个数据位和1 个停止位，允许SCI、正常码输出、8 位数据、无校验，即 设SCC1=Ob01000000; 同时设置允许发送、允许接收，查询方式收发， 即设 SCC2=0b00001100。

(2)波特率设定:本控制器采用的波特率为9600，经过计算有SCBR=0b00000010。

4.结论

本文创新点：本文在MCU MC68HC908GP32 的基础上设计并实现了平台及外围电路的设计，并给出MCU 方软件实现的总体原则，接着对各个子程序功能进行了分析与设计，最后给出数据采集与数据传送过程中的串行通信协议设计的思想。鉴于目前国内外各科研单位所研制的主要是电机自动测试系统，它仅用于电机的某特定试验，功能比较单一，本系统在该领域有一定独创性。