基于AMBA總線面向電機(jī)控制專用SoC的IP核設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛，人們對電機(jī)性能的要求也越來越高。電機(jī)芯片在運(yùn)算、大容量存儲，可靠性等方面的需求越來越大?，F(xiàn)有的電機(jī)控制芯片受限于自身的資源及處理能力，一些精確的電機(jī)控制算法，如矢量控制等，都不能得到很好實(shí)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(jī)芯片整體性能的面向電機(jī)控制專用SoC的IP核。
　　本文首先介紹了電機(jī)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(shí)現(xiàn)。為了滿足精確電機(jī)控制算法的需求，協(xié)處理單元集成了除法運(yùn)算和Cordic算法。除法運(yùn)算單元的預(yù)移位處理模塊能有效減少除法運(yùn)算周期，平均計(jì)算速度提升50%左右。針對電機(jī)控制專用SoC的高可靠性要求，本設(shè)計(jì)中的Nor Flash控制器支持代碼保護(hù)機(jī)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(jī)控

3、制在電力電子方面的各種應(yīng)用，高可靠性和靈活性的需求，本設(shè)計(jì)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(fù)用性非常廣泛。
　　本次設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同仿真，對所設(shè)計(jì)的IP軟核完成系統(tǒng)級的仿真和驗(yàn)證。最后使用Design Compiler綜合工具對