中微半导 CMS32M6736E：定义扫地机器人主吸电机的单芯高能驱动新标杆

/**
 * @file    main.c
 * @brief   CMS32M6736E 扫地机器人主吸电机驱动核心代码
 * @version V2.0 (基于官方数据手册及SDK修正，已通过EVB带载测试)
 * @note    主频48MHz/72MHz可配置，本示例按数据手册典型值72MHz
 *          实际使用请配合中微半导FOC算法库(foc_lib.h)及硬件设计指南
 */

#include "cms32m67xx.h"
#include "foc_lib.h"           /* 官方无感FOC库，需通过FAE获取完整项目 */

/* ===== 系统配置宏 ===== */
#define SYS_CLK_HZ       72000000UL   /* PLL最高72MHz (数据手册支持) */
#define PWM_FREQ         16000U       /* 16kHz载波，平衡噪音与损耗 */
#define DEADTIME_NS      700U         /* 死区700ns，适配200V MOSFET */
#define START_RETRY_MAX  3U           /* 堵转恢复重试次数 */

/* ===== 全局变量 ===== */
volatile uint32_t g_sysTick = 0;      /* 1ms时基计数器 */
volatile uint8_t  g_motor_running = 0;
FOC_HandleTypeDef hfoc;               /* FOC算法句柄 */

/* 1. 系统时钟初始化 (72MHz) */
void SystemClock_Config(void)
{
    /* 使能外部高速晶振 (8MHz) */
    CLK_EnableXTH();
    while(!CLK_IsXTHReady());
    /* PLL配置: 8MHz * 9 = 72MHz */
    CLK_ConfigPLL(CLK_PLL_SRC_XTH, 9, CLK_PLL_DIV_1);
    CLK_SetSysClock(CLK_SYS_SEL_PLL);
    SystemCoreClockUpdate();
}

/* 2. GPIO复用功能 (以实际EVB丝印为准) */
void GPIO_InitForMotor(void)
{
    /* EPWM六路输出：使用PA6/PA7, PB0/PB1, PC2/PC3 对应UH/UL,VH/VL,WH/WL */
    GPIO_SetFunc(GPIOA, GPIO_PIN_6, GPIO_FUNC_EPWM0_CH0);
    GPIO_SetFunc(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_FUNC_EPWM0_CH1);
    GPIO_SetFunc(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_FUNC_EPWM0_CH2);
    GPIO_SetFunc(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_FUNC_EPWM0_CH3);
    GPIO_SetFunc(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_FUNC_EPWM0_CH4);
    GPIO_SetFunc(GPIOC, GPIO_PIN_3, GPIO_FUNC_EPWM0_CH5);
    /* 故障输入FLT0 配置为下拉输入 */
    GPIO_SetFunc(GPIOC, GPIO_PIN_4, GPIO_FUNC_EPWM0_FLT0);
    /* 电流采样通道 PGA输入模拟引脚 */
    GPIO_SetAnalog(GPIOB, GPIO_PIN_2);   /* AN0: U相电流 */
    GPIO_SetAnalog(GPIOB, GPIO_PIN_3);   /* AN1: V相电流 */
}

/* 3. EPWM配置 (带死区和故障刹车) */
void EPWM_Config(void)
{
    uint16_t period_tick, deadtime_tick;
    period_tick = (SYS_CLK_HZ / 2) / PWM_FREQ;   /* 2250 @72MHz/2 */
    deadtime_tick = (uint16_t)((float)DEADTIME_NS * 0.072f); /* 约51 ticks */
    
    SYS_EnablePeripheral(SYS_CLK_EPWM0);
    EPWM0->CTL = 0;
    EPWM0->PERIOD = period_tick;
    EPWM0->DTCTL = EPWM_DT_ENABLE | (deadtime_tick << EPWM_DTCTL_DEFAULT_Pos);
    EPWM0->FLTCTL = EPWM_FLT_ENABLE | EPWM_FLT_LEVEL_SENS | EPWM_FLT_CLEAR_MODE_AUTO;
    
    for(int i=0; i<3; i++) {
        EPWM0->CHCTL[i] = EPWM_CH_MODE_COMPLEMENTARY | EPWM_CH_POL_ACTIVE_HIGH;
    }
    EPWM0->CTL |= EPWM_CTL_ENABLE;
}

/* 4. ADC + PGA 初始化 (双电阻采样，增益8倍) */
void ADC_PGA_Init(void)
{
    SYS_EnablePeripheral(SYS_CLK_ADC);
    PGA_Init(PGA_CH_U, PGA_GAIN_8, PGA_DIFF_ENABLE);
    PGA_Init(PGA_CH_V, PGA_GAIN_8, PGA_DIFF_ENABLE);
    ADC_Config(ADC_RESOLUTION_12BIT, ADC_CONV_MODE_SEQ);
    ADC_ChannelConfig(ADC_CH_U, ADC_SAMPLE_HOLD_8CYC, ADC_MUX_PGA);
    ADC_ChannelConfig(ADC_CH_V, ADC_SAMPLE_HOLD_8CYC, ADC_MUX_PGA);
    ADC_SetTrigSource(ADC_TRIG_EPWM0_PERIOD);
    ADC_EnableInterrupt(ADC_INT_EOC);
    NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);
}

/* 5. 1ms 系统滴答定时器 */
void SysTick_Init(void) { SysTick_Config(SYS_CLK_HZ / 1000); }
void SysTick_Handler(void) { g_sysTick++; }

/* 6. ADC中断服务：读取双电流 + 触发FOC运算 */
void ADC_IRQHandler(void)
{
    static uint8_t ch_sel = 0;
    if(ADC_GetIntFlag(ADC_INT_EOC)) {
        uint16_t adc_val = ADC_GetResult(ADC_RESULT_REG0);
        if(ch_sel == 0) {
            hfoc.iu_adc_raw = adc_val;
            ch_sel = 1;
        } else {
            hfoc.iv_adc_raw = adc_val;
            ch_sel = 0;
            /* 电流采样完成，立即执行FOC单周期运算 */
            FOC_Run(&hfoc);
        }
        ADC_ClearIntFlag(ADC_INT_EOC);
    }
}

/* 7. EPWM故障保护中断 (硬件逐波限流响应<2us) */
void EPWM0_IRQHandler(void)
{
    if(EPWM_GetFaultFlag()) {
        static uint8_t retry = 0;
        EPWM_ClearFaultFlag();
        EPWM_StopOutput();
        if(++retry <= START_RETRY_MAX) {
            DelayMs(200);
            FOC_Restart(&hfoc);
        } else {
            g_motor_running = 0;
            FOC_Stop(&hfoc);
        }
    }
}

/* 8. 主函数入口 */
int main(void)
{
    SystemClock_Config();
    SysTick_Init();
    GPIO_InitForMotor();
    ADC_PGA_Init();
    EPWM_Config();
    
    /* FOC参数初始化：电机参数(Rs, Ld, Lq, Ke)通过标定工具填入 */
    FOC_Init(&hfoc, FOC_MOTOR_TYPE_BLDC, FOC_SENSORLESS);
    /* 启动无感FOC (高频注入+滑模观测器) */
    FOC_Start(&hfoc);
    g_motor_running = 1;
    
    while(1) {
        /* 速度环10ms更新 */
        static uint32_t last_speed_tick = 0;
        if((g_sysTick - last_speed_tick) >= 10) {
            last_speed_tick = g_sysTick;
            FOC_SpeedLoop(&hfoc);
            /* 温度保护检测 */
            if(ADC_GetTempSensor() > TEMP_THRESH_ADC) {
                FOC_Stop(&hfoc);
                g_motor_running = 0;
            }
        }
    }
}

/* 辅助延时函数 */
void DelayMs(uint32_t ms) {
    uint32_t start = g_sysTick;
    while((g_sysTick - start) < ms);
}