基于

DSP 的直流无刷电机控制器的硬件设计方案

导读：

 本文详细论述了采用 MC56F8323 DSP 为核心的直流无刷电机控制器

的硬件设计，给出了电流环、速度位置环和

IPM 驱动电路的实际应用电路。此硬

件设计已成功应用在国内某高档电脑平缝机上，性能优异，部分指标达到行业
领先水平。
　　随着电力电子技术，新的永磁材料以及具有快速运算能力的

DSP（数字信

号处理器）的发展，直流无刷电机应用日益普及。直流无刷电机具有和直流电机
相似的优良调速性能，又克服了直流电机采用机械式换向装置所引起的换向火
花、可靠性低等缺点，且具有体积小、重量轻、效率高、电机的形状和尺寸灵活等
优点，因此广泛应用在伺服系统、数控机床、电动车辆和家用电器各领域，成为
现代伺服技术的主方向。
　　

2  控制器系统设计

　　

2.1  系统硬件框架设计

　　

MC56F8323 是 FREESCALE（飞思卡尔）半导体公司 56800E 系列的一款

DSP 芯片，内置 FLASH,在核心频率为 60MHz  下运算速度可达到
60MIPS（Million Instruction Per Second,每秒百万条指令）。它所提供的大部分指
令（包括乘法指令）均为单机器周期指令，且指令使用灵活、方便，具备进行复
杂计算（如矢量运算）的能力；

3.3V  供电，兼容 5V 输入；最多可达 27 个通用

I/O 口，且每一个 I/O 口均可配置为中断输入和配置为集电极开路输出，增大驱
动负载能力。
　　这款

DSP 芯片是专门面向运动控制应用的数字信号处理器，其上包括了电

机控制所需要的主要功能模块，如六路

PWM 模块、正交编码模块、AD 模数转换

模块、与外界通信的

SPI（Serial Peripheral Interface,串行外围接口）、SCI（Serial 

Communications Interface,串行通信接口）和 CAN 现场总线模块。因此只需很少
的系统元件就可以组成一个完整的伺服系统。其典型应用硬件电路框图如图

1 所

示。需要特别指出的是其内部带有

PWM 模块，特别适用于电机控制。PWM 模块

有

6 个输出通道，从 PWM0 到 PWM5,可以配置为 3 对互补的 PWM 信号或 6 个

独立的

PWM 信号，在互补通道下允许可编程的死区时间插入，通过电流状态

输入或软件独立的顶

/底通道脉宽校正和独立的顶部、底部通道极性控制。