XMC4000高性能单片机特色外设在伺服中的应用实例集锦

admin

介绍：XMC4000是英飞凌基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器，XMC4000家族将行业标准内核和英飞凌丰富强大的外设集相结合，适用于电机控制、自动化、智能家居、功率转换、医疗设备、工程机械等广泛的应用。
       
        特色外设之一的USIC（通用串行通讯模块）单元，灵活地支持各种串行通讯方式，所有通道可以根据具体应用需求自行配置成各种通讯模式（如一共有6个通讯 通道，可以配置6个SPI或各种组合）。由于USIC的结构非常灵活，带有64bit的数据位适用各种数据模式，并且带有FIFO，所以它不仅仅支持标准 的串行通讯，也适用于其他不同的串行通讯模式，如BISS等。
       
        凭借创新的USIC单元，XMC4000在物理层上顺利支持BISS协议，而以往用户多通过FPGA或CPLD来实现BISS通信。XMC4000中的通 用串行通讯模块（简称USIC）是目前业界唯一支持BISS协议的串行通讯接口，并且英飞凌可提供免费的BISS协议底层驱动程序。
         

       

         
         
        基础篇
         
        英飞凌专家独家推荐：USIC（通用串行通讯模块）单元简介、BISS协议简介、XMC4000在位置信号接口的独特之处
         
         
        BISS协议入门
        一篇BISS协议入门的好文章
         
        USIC的优势魅力
        英飞凌的USIC单元支持5种标准协议：UART、SPI、LIN、IIC、IIS。同时USIC 的1~63位数据帧、64字FIFO、高达30MBps等等都远远优于其他芯片同类接口的。同时XC4000的USIC在物理层上顺利支持BISS协议， 意味着使用XC4000可以轻松使用BISS这种安全、高效的总线。
        在应用中，上面种种优点能给我们带来什么样的便利呢？
        BISS-C 接口 知识总结
        BiSS-C-接口的特征是双向同步通信。由于其协议设计为全数字连接，保证了通信传输的安全性和可靠性。同时，其对硬件要求小、可大大节省安装和维护的成本。
         
        应用案例篇
         
        细说BISS协议及其应用案例
        BiSS通信协议 通信协议概述、关键技术特征、实现方法、与其他通信协议的对比、发展现状和应用（马达控制、无齿轮转动、医疗电子内窥镜）
         
        基于XMC4000的田园管理系统，电子围栏设计，智能家居设计
        有了这些，就能把自个儿的家园设计成智能化的大农场了（前提是有一大块田地哈）。
         
        高大上：USIC在雷达系统中的创新应用，智能家居，汽车雷达防撞系统
         
        基于XMC4000的智能家居监测节点的设计
        智能家居中的监测节点负责了环境中温湿度、烟雾粉尘等等参数的监测。监测检点使用大量的相关传感器获取相关参数，并对其进行汇总传播。赶走各种污染物，还我们一个清晰的家。
         
        振镜扫描系统
        一个MCU（双串口）控制DM442步进电机驱动实现振镜扫描系统。
         
        利用USIC实现SMBUS总线
        SMBus 是 System Management Bus 的缩写，是1995年由Intel提出的，应用于移动PC和桌面PC系统中的低速率通讯。看看作者是怎样利用USIC实现SMBUS总线的。
         
        波形采集、存储与回放系统课题
        该系统能同时采集两路周期信号波形，要求系统断电恢复后，能连续回放已采集的信号，显示在示波器上。
         
        基于XMC4000的激光焊接控制系统
        看新闻，美国军舰装备了激光武器，威力大，控制方便，电源蓄电能力是影响激光武器发展的主要因素。其实日常生活中激光已经广泛的被应用，例如激光切割、激光焊接、激光打标机、激光近视眼，激光痦子（臭美的人干的。哈哈）在医疗行业应用更广泛。
         
        使用普通直流电机控制阀门打开的角度
        我们知道普通的直流电机是给电就转动，无法控制其转动的角度和转过的圈数，但是我们可以使用霍尔传感器对电机的转动角度进行检测，这样电机转动时就可以统计转过的圈数和大概角度，这种应用在要求精度不太高的场合。
         
        基于USIC—IIC模式的多主通讯方式构想

        目前简单的串行通讯中除了CAN以外，没有可以支持多主的通讯方式。

        我有一个想法，通过给USIC—IIC模式增加检测网络是否繁忙的机制来实现多主通讯。

         
        基于USIC的LED数码管显示多功能测控电表
        本方案要求用多个数码管来大而清楚地、高亮、醒目的显示电压、电流、开关量输入状态及继电器输出状态等测控参数. 同时XMC4000强大的模拟功能,快速的ADC,强大的模拟比较器,以及其他丰富的外设资源,可以最大程度的降低对其他外设芯片的依赖,集成度,设计灵活。
         
        McBSP即多通道缓冲串行接口设计
        McBSP即多通道缓冲串行接口能够与工业标准的CODEC,AIC以及其他串型的A/D和D/A设备接口，支持A-BIS模式，支持SPI接口，可通过配置实现SPI功能。
         
        USIC创新应用:加入自动流控制功能
        可以在原UART的结构基础上加入自动流控制功能，这将增加两个IO口，一个作为清除发送握手信号CTS，一个作为请求发送握手信号RTS。
         
        电机位置获取
        曾经接触过一些BLDC或PMSM电机的驱动，位置获取有很多种，看看怎样利用BISS获取点击位置吧。
         
        在USIC中增加类似SERCOS协议栈的功能
        既然英飞凌XMC4000系列重点突出工业控制，应用在电机控制的场合也比较多，个人认为，应该将类似SERCOS协议也扩展到USIC模块中。
         
        工业自动化中的位置监控
        想起本科时候去一个继电器公司实习的时候看到的自动化装配线，继电器元件在电机拖动的传送带上，到达某个固定的点后就有机械手臂拿起这个元件去放到另一个地方，几个元件一会就装配到一起了，机械手臂当然全都是伺服电机控制的。看看作者怎么去完善机械手臂呢？
         
        FAQ & 学些笔记
        对USIC模块和BISS协议的疑问
        疑问丛生：USIC的接口问题，BISS和RS422之间的疑问
        USIC需要根据不同的配置加上拉电阻么
        用XMC4500做通用变频器的可行性
        XMC4000能否担当两相步进电机控制器
        UART 从机的波特率 自适应
        USIC中PPP(Protocol Pre-Processor)的问题
        USIC的方便之处
        USIC创新应用，电力电子试验台
        学BISS后的看法
        USIC学习笔记
        绝对值编码器的读取
        USIC通用串行通信控制转速电机问题
        USIC对于串行通信可靠性的描述
        USIC后续会不会支持CAN通信？