MICROCHIP V43 リゾルバーインターフェイスユーザーガイド

レゾルバの動作原理はシンクロの動作原理と似ています。レゾルバは通常、ローター (位置を測定するシャフトに取り付けられている) と、励起信号を受け取って出力信号を生成するステーター (固定部分) を備えた小型モーターのように構築されています。レゾルバは通常、励起巻線とも呼ばれる 1 つの一次巻線と、コサイン巻線およびサイン巻線と呼ばれる 2 つの二次巻線で構成されます。二次巻線は、巻線信号がローター角度の余弦関数と正弦関数となるように幾何学的に配置されます。

次の図は、レゾルバによって生成される信号を示しています。

図 1. レゾルバでの信号生成

まとめ（質問する）

コアバージョン	このドキュメントはリゾルバーインターフェイス v4.3 に適用されます。
サポートされているデバイスファミリ	PolarFire®SoC ポーラファイア RTG4^™ イグルー® 2 SmartFusion® 2
サポートされるツールフロー	Libero® SoC v11.8 以降のリリースが必要です。
ライセンス	完全に暗号化された RTL コードがコアに提供され、SmartDesign を使用してコアをインスタンス化できるようになります。シミュレーション、合成、レイアウトは Libero ソフトウェアで実行できます。リゾルバーインターフェイスには暗号化された RTL がライセンスされており、別途購入する必要があります。詳細については、「リゾルバーインターフェイス」を参照してください。

特徴（質問する）

リゾルバーインターフェイスには次の主要な機能があります。

励起用の高周波信号を提供します
サインおよびコサイン巻線入力を復調します

角度と速度を計算します

Libero® Design Suite での IP コアの実装 (質問する)

IP コアは、Libero SoC ソフトウェアの IP カタログにインストールする必要があります。これは、Libero SoC ソフトウェアの IP カタログ更新機能を通じて自動的にインストールされます。または、IP コアはカタログから手動でダウンロードできます。
IP コアが Libero SoC ソフトウェア IP カタログにインストールされると、スマートデザインツール内でコアを構成、生成、インスタンス化して、Libero プロジェクトリストに含めることができます。

デバイスの使用率とパフォーマンス (質問する)

次の表に、リゾルバーインターフェイスに使用されるデバイス使用率を示します。

表 1. リゾルバーインターフェイスの使用率

デバイスの詳細		リソース		性能 (MHz)	RAM について		数学ブロック	チップグローバル
家族	デバイス	LUT	ダフ	性能 (MHz)	LSRAM	μSRAM	数学ブロック	チップグローバル
PolarFire®SoC	MPFS250T	1815	909	200	0	0	2	0
ポーラファイア	MPF300T	1815	909	200	0	0	2	0
SmartFusion® 2	M2S150	1832	914	175	0	0	2	0

重要：

この表のデータは、一般的な合成およびレイアウト設定を使用して取得されたものです。 CDR リファレンスクロックソースは [専用] に設定され、他のコンフィギュレータ値は変更されませんでした。

パフォーマンス数値を達成するためにタイミング解析を実行している間、クロックは 200 MHz に制限されます。

機能説明（質問する）

次の図は、Resolver インターフェイスのブロック図を示します。

図1-1。リゾルバーインターフェイスのシステムレベルのブロック図

レゾルバインターフェイス IP は、レゾルバの一次巻線に供給される方形波を生成します。方形波の周波数は、hf_sig_period_i 入力を通じて設定できます。二次巻線からの cos_i 信号と sin_i 信号は復調され、フィルタリングされて、有効なコサイン信号とサイン信号が得られます。フェーズロックループ (PLL) は、コサイン信号とサイン信号から角度と速度を抽出するために使用されます。

PLL は、必要な応答時間を得るためにゲイン pll_pi_kp_i および pll_pi_ki_i を調整できる PI コントローラーを使用します。ゲインの値を高くすると、角度と速度の変化に対する応答が速くなりますが、角度と速度の出力にノイズが発生する可能性もあります。

モーター制御アプリケーションでは、レゾルバーのゼロ位置がモーターの磁気ゼロ位置と一致している必要があります。これを達成するために、calib_angle_i 信号が使用されます。校正プロセス中に、信号が High になり、モーターはローターを磁気ゼロ位置に強制的に調整します。この期間中、角度出力はゼロにリセットされ、絶対角度を測定するための基準として使用されます。モーターとレゾルバーは複数の極ペアを持つことができ、モーター制御アルゴリズムではローターの 3600 つの機械的回転に対して複数のシータ遷移 (2) が必要になります。この機能は、表 2-XNUMX にリストされている pp_ratio_i ポートを介して設定できます。

theta_factor 定数は次の式を使用して計算されます。計算された速度は、theta_factor_i を使用して単位ごとにスケールできます。

EQ1

hf_sig_period 入力は、次の式を使用して計算される、レゾルバ 1 次側に注入される方形波の周波数を決定します。

EQ2

どこ、
hf_freq = レゾルバのプライマリに注入される方形波の周波数 fsys_clk = sys_clk_i 入力で提供されるシステムクロックの周波数

リゾルバーインターフェイスパラメータとインターフェイス信号 (質問する)

このセクションでは、リゾルバーインターフェイス GUI コンフィギュレーターのパラメーターと I/O 信号について説明します。

GUIパラメータの設定（質問する）

次の表に、リゾルバーインターフェイスのハードウェア実装で使用される構成パラメーターの説明を示します。これらは一般的なパラメータであり、アプリケーションの要件に応じて変更できます。

表 2-1. 設定パラメータ

信号名	説明
g_NO_MCYCLE_PATH	乗算積レディ信号がアサートされるまでに必要なクロック遅延の数。

入出力信号 (質問する)

次の表に、リゾルバーインターフェイスの入力ポートと出力ポートを示します。

表 2-2.リゾルバインターフェースの入出力

信号名		方向	説明
リセット_i		入力	設計するアクティブロー非同期リセット信号
sys_clk_i		入力	システム時計
クリアバッファ_i		入力	1に設定すると内部速度フィルタバッファをクリアします。 0に設定するとバッファは通常動作します。
キャリブ_角度_i		入力	この信号が High になると、IP はキャリブレーション状態に入ります。この状態で、レゾルバのゼロ点とモータの磁気ゼロ点の間の角度オフセットが計算されます。
方向設定_i		入力	モーターの回転方向を指定します
pp_ratio_i		入力	モーター極数とレゾルバ極数の比を 2 の指数で表します。例ampモーター極 16、レゾルバ極 2、pp_ratio_i = 3 のファイル;モーター極 8、レゾルバ極 2、pp_ratio_i= 2 の場合。モーター極4、レゾルバ極4の場合、 pp_ratio_i = 0。
cos_i		入力	コサイン巻線入力 (ADC から)
罪い		入力	正弦波入力 (ADC から)
pll_pi_kp_i		入力	PLLに使用されるPIコントローラの比例ゲイン
pll_pi_ki_i		入力	PLLに使用されるPIコントローラの積分ゲイン
dc_filter_factor		入力	サイン信号およびコサイン信号から DC 値を除去するために使用されるハイパスフィルターのフィルター時定数
ac_filter_factor		入力	Sine信号、Cos信号の変調波周波数成分を除去するローパスフィルターのフィルター時定数
theta_factor_i		入力	シータ係数定数、次のように計算されます。 EQ1
hf_sig_period_i		入力	高周波方形波期間の値の半分。次のように計算されます。 EQ2
hf_signal_o		出力	レゾルバの一次巻線の駆動に使用される方形波信号
シータ_o		出力	レゾルバの角度出力。モーターの電気角に相当
	スピードo	出力	レゾルバIPの速度出力

タイミング図 (質問する)

このセクションでは、リゾルバーインターフェイスのタイミング図について説明します。
次の図は、Resolver インターフェイスのタイミング図を示しています。

図3-1。リゾルバーインターフェイスのタイミング図

テストベンチ (質問する)

統合テストベンチは、ユーザーテストベンチと呼ばれるリゾルバーインターフェイスの検証とテストに使用されます。リゾルバーインターフェイス IP の機能をチェックするためのテストベンチが提供されています。

シミュレーション（質問する）

次の手順では、テストベンチを使用してコアをシミュレートする方法について説明します。

Libero SoC Catalog タブを開き、Solutions-Motor Control を展開し、Resolver Interface をダブルクリックして、OK をクリックします。 IP に関連するドキュメントは「ドキュメント」の下にリストされています。
重要: もし [カタログ] タブが表示されない場合は、次の場所に移動します。 View > [ウィンドウ] メニューをクリックし、[カタログ] をクリックして表示します。
図4-1。 Libero SoC カタログのリゾルバーインターフェイス IP コア
[Stimulus Hierarchy] タブでテストベンチ (resolver_interface_tb.v) を選択し、右クリックして [Simulate Pre-Synth Design] > [Open Interactively] をクリックします。

重要: [刺激階層] タブが表示されない場合は、次の場所に移動します。 View > Windows メニューをクリックし、Stimulus Hierarchy をクリックして表示します。

図4-2。合成前の設計のシミュレーション

ModelSimがテストベンチで開きます file、次の図に示すように。

図4-3。 ModelSimシミュレーションウィンドウ

重要: もし .do で指定された実行時間の制限により、シミュレーションが中断された file、run-allコマンドを使用してシミュレーションを完了します。

改訂履歴 (質問する)

改訂履歴には、ドキュメントに実装された変更内容が記述されます。変更内容は、最新の出版物から順に改訂順にリストされます。

表 5-1. 改訂履歴

リビジョン	日付	説明
A	03/2023	次の変更リストは、ドキュメントのリビジョン A で行われます。ドキュメントを Microchip テンプレートに移行しました。文書番号を 50003511 から DS50200735 に更新しました。追加した 3. タイミング図. 追加した 4. テストベンチ.
4.0	—	以下は、このドキュメントのリビジョン 4.0 で行われた変更の概要です。図1-1 入力ポート direct_config_i を追加するように更新されました。表2-2 が更新され、新しい信号名 direct_config_i とその説明が追加されました。また、信号名 pp_ratio_i の説明を更新しました。
3.0	—	以下は、このドキュメントのリビジョン 3.0 で行われた変更の概要です。図1-1 が更新され、入力ポート、clear_buffer_i および pp_ratio_i が追加されました。新しい信号名、clear_buffer_i、pp_ratio_i とその説明を追加しました。構成パラメータ g_PP_RATIO が削除されました。リソース「連続要素」のカウント値が960から980に変更されます。 theta_factor 定数を計算する式は、ハードウェア実装で編集されます。
2.0	01/2017	以下は、このドキュメントのリビジョン 2.0 で行われた変更の概要です。主要な機能が追加されました。サポート対象家族情報を追加しました。シータ係数を使用して計算された速度のスケーリングに関する情報が追加されました。 calib_angle_i 入力信号の説明が更新されました。 PP_RATIO 構成パラメータが追加されました。
1.0	11/2016	リビジョン1.0は、このドキュメントの最初の発行物です。

Microchip FPGA サポート (質問する)

マイクロチップFPGA製品グループは、カスタマーサービス、カスタマーテクニカルサポートセンター、 webサイト、および世界中の営業所。質問に回答済みである可能性が非常に高いため、サポートに連絡する前に、Microchipのオンラインリソースにアクセスすることをお勧めします。

を通じてテクニカルサポートセンターに連絡してください webサイトサポート。 FPGAデバイスの部品番号を記載し、適切なケースカテゴリを選択して、デザインをアップロードします file■テクニカルサポートケースの作成中。
製品の価格設定、製品のアップグレード、更新情報、注文ステータス、承認など、技術以外の製品サポートについては、カスタマーサービスにお問い合わせください。

北米からは800.262.1060にお電話ください

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マイクロチップ情報 (質問する)

マイクロチップ Webサイト（質問する）

マイクロチップは、 webwww.microchip.com/ のサイト。これ webサイトは file顧客が簡単に利用できる情報を提供します。利用可能なコンテンツには次のようなものがあります。

製品サポート – データシートとエラッタ、アプリケーションノートとampleプログラム、設計リソース、ユーザーガイド、ハードウェアサポートドキュメント、最新のソフトウェアリリース、アーカイブされたソフトウェア
一般的なテクニカルサポート – よくある質問 (FAQ)、テクニカルサポートのリクエスト、オンラインディスカッショングループ、Microchip デザインパートナープログラムメンバーのリスト

マイクロチップの事業–製品セレクターと注文ガイド、最新のマイクロチップのプレスリリース、セミナーとイベントのリスト、マイクロチップの営業所、販売代理店、工場の代表者のリスト

商品変更届サービス（お問い合わせ）

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Microchip デバイスのコード保護機能 (質問する)

Microchip 製品のコード保護機能に関する次の詳細に注意してください。

Microchip 製品は、それぞれの Microchip データシートに記載されている仕様を満たしています。
Microchip 社は、意図された方法で、動作仕様の範囲内で、通常の条件下で使用される場合、同社の製品ファミリは安全であると考えています。

マイクロチップは、その知的財産権を尊重し、積極的に保護します。マイクロチップ製品のコード保護機能に違反する試みは固く禁じられており、デジタルミレニアム著作権法に違反する可能性があります。
Microchip 社も他の半導体メーカーも、自社のコードのセキュリティを保証することはできません。コード保護は、製品が「破られない」ことを保証するものではありません。コード保護は常に進化しています。Microchip 社は、自社製品のコード保護機能を継続的に改善することに尽力しています。

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この出版物とここに記載されている情報は、Microchip 製品の設計、テスト、アプリケーションへの統合など、Microchip 製品でのみ使用できます。この情報を他の方法で使用することは、これらの条件に違反します。デバイスアプリケーションに関する情報は、お客様の便宜のためにのみ提供されており、更新によって置き換えられる場合があります。アプリケーションが仕様を満たしていることを確認するのは、ユーザーの責任です。追加のサポートが必要な場合は、お近くの Microchip 営業所にお問い合わせいただくか、www.microchip.com/en-us/support/ design-help/client-support-services で追加のサポートを受けてください。

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商標（質問する）

Microchip の名前とロゴ、Microchip のロゴ、Adaptec、AVR、AVR ロゴ、AVR Freaks、BesTime、BitCloud、CryptoMemory、CryptoRF、dsPIC、flex PWR、HELDO、IGLOO、JukeBlox、KeeLoq、Kleer、LANCheck、LinkMD、maXStylus、maXTouch 、MediaLB、megaAVR、Microsemi、Microsemi ロゴ、MOST、MOST ロゴ、MPLAB、OptoLyzer、PIC、picoPower、PICSTART、PIC32 ロゴ、PolarFire、Prochip Designer、QTouch、SAM-BA、SenGenuity、SpyNIC、SST、SST ロゴ、SuperFlash、 Symmetricom、SyncServer、Tachyon、TimeSource、tinyAVR、UNI/O、Vectron、および XMEGA は、米国およびその他の国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です。

AgileSwitch、APT、ClockWorks、The Embedded Control Solutions Company、Ether Synch、Flashtec、Hyper Speed Control、Hyper Light Load、Libero、motorBench、mTouch、Powermite 3、Precision Edge、ProASIC、ProASIC Plus、ProASIC Plus ロゴ、Quiet-Wire、 SmartFusion、SyncWorld、Temux、TimeCesium、TimeHub、TimePictra、TimeProvider、TrueTime、および ZL は、米国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です。

隣接キー抑制、AKS、アナログ・フォー・ザ・デジタル時代、Any Capacitor、AnyIn、AnyOut、拡張スイッチング、BlueSky、BodyCom、Clockstudio、CodeGuard、CryptoAuthentication、Crypto Automotive、Crypto Companion、Crypto Controller、dsPICDEM、dsPICDEM.net、動的平均マッチング、DAM、ECAN、Espresso T1S、Ether GREEN、グリッドタイム、理想的なブリッジ、インサーキットシリアルプログラミング、ICSP、INICnet、インテリジェント並列化、Intel limos、チップ間接続、ジッターブロッカー、ノブオンディスプレイ、 KoD、最大クリプト、最大View、memBrain、Mindi、MiWi、MPASM、MPF、MPLAB 認定ロゴ、MPLIB、MPLINK、MultiTRAK、NetDetach、Omniscient コード生成、PICDEM、PICDEM.net、PICkit、PICtail、PowerSmart、ピュアシリコン、QMatrix、REAL ICE、リップルブロッカー、 RTAX、RTG4、SAM-

ICE、シリアルクアッド I/O、simpleMAP、SimpliPHY、スマートバッファ、スマート HLS、SMART-IS、storClad、SQI、SuperSwitcher、SuperSwitcher II、Switchtec、SynchroPHY、Total Endurance、Trusted Time、TSHARC、USBCheck、VariSense、VectorBlox、VeriPHY 、 ViewSpan、WiperLock、XpressConnect、ZENA は、米国およびその他の国における Microchip Technology Incorporated の商標です。

SQTPは米国Microchip Technology Incorporatedのサービスマークです。

Adaptecのロゴ、Frequency on Demand、Silicon Storage Technology、およびSymmcomは、他の国におけるMicrochipTechnologyInc.の登録商標です。

GestIC は、Microchip Technology Inc. の子会社である Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG の他の国における登録商標です。

ここに記載されているその他すべての商標は、それぞれの会社の所有物です。

ISBN: 978-1-6683-2177-5

品質マネジメントシステム（質問する）

アメリカ大陸

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2355 West Chandler Blvd. チャンドラー、アリゾナ州 85224-6199

電話: 480-792-7200

ファックス： 480-792-7277

テクニカルサポート：サポート Web 住所：マイクロチップ アトランタ

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オースティン、テキサス州

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ボストン マサチューセッツ州ウェストボロ電話: 774-760-0087

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シカゴ

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ファックス： 317-773-5453

電話: 317-536-2380

ロサンゼルス カリフォルニア州ミッションビエホ電話: 949-462-9523

ファックス： 949-462-9608

電話: 951-273-7800

ノースカロライナ州ローリー

電話: 919-844-7510

ニューヨーク、ニューヨーク州

電話: 631-435-6000

カリフォルニア州サンノゼ

電話: 408-735-9110

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カナダ – トロント

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ファックス： 905-695-2078

オーストラリア – シドニー

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中国 – 北京

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中国–成都

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中国 – 重慶

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中国–東莞

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中国 – 広州

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中国–杭州

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中国–香港SAR

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中国–瀋陽

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中国–深セン

電話: 86-755-8864-2200

中国–蘇州

電話: 86-186-6233-1526

中国–武漢

電話: 86-27-5980-5300

中国–西安

電話: 86-29-8833-7252

中国–厦門

電話: 86-592-2388138

中国–朱海

電話: 86-756-3210040

インド – バンガロール

電話: 91-80-3090-4444

インド–ニューデリー

電話: 91-11-4160-8631

インド–プネー

電話: 91-20-4121-0141

日本–大阪

電話: 81-6-6152-7160

日本 – 東京

Tel：81-3-6880-3770

韓国–大邱

電話: 82-53-744-4301

韓国–ソウル

電話: 82-2-554-7200

マレーシア–クアラルンプール

電話: 60-3-7651-7906

マレーシア–ペナン

電話: 60-4-227-8870

フィリピン – マニラ

電話: 63-2-634-9065

シンガポール

電話: 65-6334-8870

台湾– Hsin Chu

電話: 886-3-577-8366

台湾–高雄

電話: 886-7-213-7830

台湾–台北

電話: 886-2-2508-8600

タイ – バンコク

電話: 66-2-694-1351

ベトナム–ホーチミン

電話: 84-28-5448-2100

オーストリア–ヴェルス

電話: 43-7242-2244-39

ファックス: 43-7242-2244-393

デンマーク – コペンハーゲン

電話: 45-4485-5910

ファックス: 45-4485-2829

フィンランド–エスポー

電話: 358-9-4520-820

フランス – パリ

Tel: 33-1-69-53-63-20

Fax: 33-1-69-30-90-79

ドイツ – ガルヒング

電話: 49-8931-9700

ドイツ–ハーン

電話: 49-2129-3766400

ドイツ – ハイルブロン

電話: 49-7131-72400

ドイツ–カールスルーエ

電話: 49-721-625370

ドイツ – ミュンヘン

Tel: 49-89-627-144-0

Fax: 49-89-627-144-44

ドイツ – ローゼンハイム

電話: 49-8031-354-560

イスラエル – ラアナナ

電話: 972-9-744-7705

イタリア–ミラノ

電話: 39-0331-742611

ファックス: 39-0331-466781

イタリア–パドヴァ

電話: 39-049-7625286

オランダ– Drunen

電話: 31-416-690399

ファックス: 31-416-690340

ノルウェー–トロンハイム

電話: 47-72884388

ポーランド – ワルシャワ

電話: 48-22-3325737

ルーマニア – ブカレスト

Tel: 40-21-407-87-50

スペイン–マドリード

Tel: 34-91-708-08-90

Fax: 34-91-708-08-91

スウェーデン–ヨーテボリ

Tel: 46-31-704-60-40

スウェーデン – ストックホルム

電話: 46-8-5090-4654

英国–ウォーキンガム

電話: 44-118-921-5800

ファックス: 44-118-921-5820

カスタマーサポート (質問する)

Microchip 製品のユーザーは、いくつかのチャネルを通じてサポートを受けることができます。
販売代理店または代理店
現地営業所
エンベデッドソリューションエンジニア（ESE）
テクニカルサポート
お客様は、サポートについては販売代理店、代理店、または ESE にお問い合わせください。地元の営業所でもご利用いただけます
顧客を助ける。この文書には営業所と所在地のリストが含まれています。
テクニカルサポートは、 webサイトで：サポート

ドキュメント / リソース

MICROCHIP V43 レゾルバーインターフェイス [pdf] ユーザーガイド
V43 リゾルバーインターフェイス, V43, リゾルバーインターフェイス, インターフェイス

参考文献

ユーザーマニュアル

はじめに（質問する）