第4章 80C196MC的应用研究

在双馈电机调速中，控制算法很重要，关系到整个实验的成败。在向转子馈入电流后，通过调节转子电流频率，使电机转速升降。这一章里，需要基于单片机80C196MC来实现的控制算法，充分利用80C196MC的波形发生器的功能，通过实验证明这种这种方法是可行的。

4。1 80C196MC单片机的功能

80C196MC是专门为电机的高速控制所设计的一种16位控制器，其后缀MC是Motor Control的字头缩写，它由一个C196核心、三个波形发生器和若干个其他片内外设构成。其中包括A／D转换器、事件处理阵列(EPA)、两个定时器、和一个脉宽调制单元。

4。1。1 80C196MC单片机的特点

80C196MC单片机是美国Intel公司于1992年推出的新一代微处理器，是真正意义上的16位单片机。800196MC在MCS96系列单片机的基础上做了进一步的改进，其结构和功能实现了重大突破，是196系列单片机中功能强大最具典型意义的一种[5]。80C196MC特别适合于三相电机和逆变器的高速控制，80C196MC的功能如下：

◆端口扩展为7个8位端口，端口处理能力进一步增强；

◆高速输入输出事件由单独编程的事件处理器(EPA)处理，减小CPU的占用时间，提高了处理速度。

◆外用事件服务器(PTS)可将大多数中断转换为可立即执行的微代码，同时支持在储器任意位置信息的移动而不需CPU干涉；

◆模数转换器(A／D)接口扩展为1 3路，转换精度和转换时间可编程设定；文献综述

◆除独特的两路脉宽调制(PWM)输出外，增加了每路可单独编程的六路输出的波形发生器(WG)，适用于各种三相或三相以下的电机和变频器的控制和系统设计；

◆独特的三种工作方式：空闲方式(IDLE)、停机方式(PD)和电路仿真方式(ONCE)，使芯片功耗最低并方便了用户的开发；

4。1。2 波形发生器WG原理与功能

80C196MC单片机的主要优点之一就是具有一个三相波形发生器(Wave Generator—WG)，波形发生器为用户额外提供了三对脉宽调制信号，其中每个脉宽调制信号都可独立编程控制，并且片内设置保证每对信号的不同时导通，信号间的死区间隔可由编程确定，波形发生器的这些功能大大简化了用于产生同步脉宽调制的控制软件和外部硬件，特别适用于三相感应电机的控制，波形发生器三个PWM模块分别包括一个相位比较寄存器、一个死区时间发生器和一对可编程的输出控制寄存器。三个模块具有共同的载波频率、死区时间和操作方式，波形发生器启动后，只要求CPU在改变PWM的占空比时加以干预。

4。1。3 脉宽调制器

除了波形发生器之外，80C196MC还有两个通用的脉宽调制模块PWM0和PWMl。此模块的特点是：它可以通过一个8位周期控制寄存器使PWM的周期受软件的控制。PWM—PERIOD寄存器是一个可读／写的8位寄存器，用来控制PWM输出周期。PWM_PER_CNT寄存器是一个向下计数器，把PWM PERIOD的内容装入后，每个状态周期(2／fosc)计数器减l，当它的值减到0时，PWM PERIOD的内容重新装入PWM PER CNT中，同时PWM计数器的计数值增l。而PWM计数器(8位)相邻两次溢出的间隔时间就是PWM输出周期。每个PWM通道有一个8位的占空比控制寄存器(PWM0和PWMl)用来控制各自的PWM输出的占空比。把欲输出的数字量装入PWM0和PWMl寄存器，就可以转换成具有一定占空比的脉宽调制输出信号[3]。

4。1。4 模拟／数字转换器 A/D

80C196MC的A／D转换器有一个13通道的多路转换开关，一个采样／保持电路和一个10位逐次比较型A／D转换器。该转换器有以下特点：

①A／D转换器的位数可以选择：8位或10位。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-