基于AMBA總線面向電機控制專用SoC的IP核設(shè)計.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電機在人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)控制中的應用越來越廣泛，人們對電機性能的要求也越來越高。電機芯片在運算、大容量存儲，可靠性等方面的需求越來越大。現(xiàn)有的電機控制芯片受限于自身的資源及處理能力，一些精確的電機控制算法，如矢量控制等，都不能得到很好實現(xiàn)。由此，本文旨在開發(fā)出自主可控，配置靈活，能有效提升電機芯片整體性能的面向電機控制專用SoC的IP核。
　　本文首先介紹了電機控制專用SoC的整體架構(gòu)，然后介紹協(xié)處理單元、No

2、r Flash控制器和PWM單元三個IP核的具體實現(xiàn)。為了滿足精確電機控制算法的需求，協(xié)處理單元集成了除法運算和Cordic算法。除法運算單元的預移位處理模塊能有效減少除法運算周期，平均計算速度提升50%左右。針對電機控制專用SoC的高可靠性要求，本設(shè)計中的Nor Flash控制器支持代碼保護機制和ECC容錯，同時為了提升讀取速度，支持連續(xù)地址的快速讀取模式，有效減少內(nèi)核對 Flash的訪問周期，將訪問時間減少25%左右。為了滿足電機控

3、制在電力電子方面的各種應用，高可靠性和靈活性的需求，本設(shè)計中 PWM單元支持多種寄存器的配置，死區(qū)插入，事件驅(qū)動和故障區(qū)域檢測等，通用性和可復用性非常廣泛。
　　本次設(shè)計基于Verilog語言完成協(xié)處理單元、Nor Flash控制器和PWM三個IP核的開發(fā)。然后使用NCSim仿真套件基于Cortex m0內(nèi)核搭建仿真平臺，實現(xiàn)軟硬件協(xié)同仿真，對所設(shè)計的IP軟核完成系統(tǒng)級的仿真和驗證。最后使用Design Compiler綜合工具對