设计高性能和低功耗的电机控制系统

护和可靠性角度来看，这些传感器并不具有吸引力。

对于某些应用，传感器绝对必要。例如，用于医院呼吸机的氧气泵需要足够的精度来确保固定流速。使用自定义电机时，创建精确的模型可能会非常困难。对于非常低速的系统应用，可能不存在足够的反馈来支持无传感器实施。

然而，对于许多应用（包括白色家电）而言，这种精度并非必要，因此，可引入无传感器控制以降低系统成本。例如，当永磁同步电机处于使用状态时，可使用名为滑模观测器的动态模型替代传感器，该观测器的实施既强大又简单。此外，可通过最坏情况下极低的速度误差实现较高的功率效率。

消除传感器的使用需要控制器模拟电机的状态，这样便能正确估算出相应的位置/速度。为了保持足够的模型精度，需要对电压进行精确的高频监控。对于这项工作，Piccolo MCU提供了集成的12位A/D转换器，可以为大多数应用提供正确的精度水平。

对于不需要传感器的应用，Piccolo MCU设计为支持正交编码器和测速发电机。对于需要编码器的应用，Piccolo器件包含集成的增强型正交编码器脉冲(QEP)，它可以自动将光编码器脉冲转换为速度和方向，同时仅使用两个数字输入和一个16/32位内部定时器寄存器。QEP是TI致力于通过降低系统复杂性来加快开发速度的另一个例子。通过自动处理脉冲解码并输出位置和速度，QEP让开发人员免去了必须亲自创建此代码的过程，这样，他们便能够集中精力让自己的应用与众不同。

Piccolo MCU的QEP在下述方面特别具有多用途性：它几乎可以连接任何正交编码器，包括需要时钟信号、生成自己的时钟信号以及不使用时钟的解码器。不采用QEP的MCU要求开发人员使用GPIO捕获脉冲，然后在软件进行解码，这种方式会使维持高频控制环路的实时可靠性复杂化。

存在各种类型的测速发电机；一些提供与电机速度成比例的直流电压。通过将某一Piccolo MCU的A/D转换器输入接口连接到测速发电机的输出接口，可以轻松计算出这一速度。对于使用简单霍尔效应传感器来输出若干电机每转脉冲数的低成本电机，软件驱动器通常会测量脉冲频率并跟踪电机方向。

Piccolo MCU可以使用其集成的增强型捕捉外设(eCAP)简化此软件驱动器的设计。eCAP触发霍尔效应脉冲上升沿和下降沿的关闭，并自动计算脉冲间的宽度和周期。此外，eCAP在需要读取之前能捕获多达四个脉冲。

降低系统成本

理想的系统可以将模拟和数字技术整合在一起，并充分利用某一价格点的可用处理能力。

Piccolo MCU架构背后的关键基础之一，是在单芯片上集成的功能的数量。通过在数字域执行任务，可以减少元件数。这直接降低了系统成本，提高了可靠性。不足之处是MCU必须能够具有成本效益地吸收增加的负荷。

在所有速度范围上实现有效控制，使开发者设计的电源器件的容量能够与应用需求达到最佳匹配，从而提高功率和成本效益。这也能带来更流畅的操作和更佳的性能，可减少影响工作寿命的转矩脉动和振动等问题。

对于无传感器应用，可以显著节省成本。不使用传感器除了可以从系统BOM中去除这些传感器外，还可以省去安装传感器接口。不仅制造商的系统更加便宜，故障点也减少了。

自我监测的价值远远超出仅将以前的模拟功能迁移到数字化实施。多达16个A/D通道，外加可编程自动序列发生器，简化了对整个系统中的不同电流、电压和传感器的监测过程。用于增加电机精度和性能的数据也可以用来诊断潜在问题。例如，通过观察机械振动的频谱，系统在故障早期即可以识别、预测系统故障并采取行动。

无与伦比的开发平台

功能强大的数字控制系统的创建工作变得空前简单。TI的电机控制和PFC开发者套件以及双电机控制和PFC开发者套件以Piccolo MCU为基础为开发者提供一个可加快电机控制系统的开发和故障排除速度的平台。这些直观的套件甚至可以让不熟悉PFC的开发者学会如何将PFC与所有类型的电机控制应用整合在一起。

利用电机控制和PFC套件可以直接访问Piccolo架构的所有增强功能和特性。广泛的软件库和详尽的文档可以指导开发者使用实时算法完成整个电机控制系统的创建工作。套件还使开发者能够迅速确定实施基本电机控制所需的处理资源。以此为基准，他们便能够利用先进的算法来使用剩余的处理容量，实现更高的精度、性能和功效以及多电机控制和大量其他选择。通过这种方式，开发者可以根据具体应用限制和要求设计出专门优化的系统架构。

C2000 Piccolo MCU具有广泛的配置线路图，可以确保开发者能够找到在性能、内存和外设方面最符合其应用需要的处理器。TI还提供电压和电流传感所需的所有模拟组件以及范围广泛的