所选择的芯片未包含在MC Workbench中怎么办？

本文教你使用STM32CubeMX结合MC Workbench生成FOC代码

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前言

当前ST的产品丰富多彩，多达1000多种的料号可供客户选择，同时ST针对电机FOC控制，推出了MC SDK V5.x的马达控制软件系统。该软件结合STM32CubeMX生成马达控制代码。由于MC Workbench软件的芯片选择有限，不可能包含所有ST的产品料号，因此有些客户需要使用该软件时，会发现选择的芯片未包含在workbench中。本文针对这种场景，详细说明如何结合STM32CubeMX与MC Workbench生成未包含的芯片程序。客户通过该文档可以使用全系列ST产品用于电机的FOC控制，为客户带来便利。本文使用Nucleo-STM32G474RET6(控制板) + X-Nucleo-IHM16M1(功率板)+ GBM2804H-100T(电机)。

1
- S: k* j2 t9 ~) O2 ~. h* MMC Workbench操作

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1.1新建工程

% z: d# G/ a" D, \0 j9 p& f

如果有Demo板和电机，则选择对应的Demo板与电机型号；如果没有，直接选择customer board。这边我们看到没有Nucleo-STM32G474RET6，因此我们选择customer board。

5 {( {! F1 f8 R0 ?

1.2配置电机与功率板相关配置

* W+ k4 g# f. C

分别配置电源，电压保护，电机，电流采样，功率管。因为我们使用了现成的功率板与电机，这边我们使用默认参数即可。如果是自己的电机与功率板，请参考ST往期的技术培训。

1.3芯片选择与配置

首先我们看到在MC workbench中并没有STM32G474RET6这个芯片型号，因此我们需要选择与之相近的单片机。原则是Flash大小相同优先选择，型号相似次之，同一系列最后。这边我们可以选择STM32G474QE作为参考型号。

. `1 M: D; o2 P" {" m/ G

1.4数字端口配置

+ z1 V7 {, h. h6 D+ c+ m

这边我们使用的功率器件为单一PWM与控制使能方式，结合硬件连接为如下配置。

如果PWM互补的方式则还需要配置下桥控制引脚。

# s' ]  s$ V8 G+ Q% L. \

1.5模拟端口配置

同样的配置与硬件采样相关的模拟端口。

1.6生成代码

+ J- g) Q- ^2 G& n5 @+ o+ u6 ~4 p

生成STM32G474QE的电机控制代码，用于参考配置STM32G474RET6的CubeMx配置。

2
基于STM32CubeMX生成电机控制外设的初始化代码

2.1新建STM32CubeMX工程

7 L* {6 y# u# Q

新建STM32G474RET6的工程

) s# ~6 M4 I; O3 c- d4 G$ n2 D

2.2配置ADC

配置ADC1配置引脚

8 d9 f0 P7 Q. G# X# Y% U7 w

可以直接打开MC Workbench生成的STM32G474QE的*.ioc文件做为参考。

4 l: N0 O) X1 K; {  V! d

配置ADC1功能

这边注意ADC1左对齐，触发信号为Tim1 Trigger Out Event，只有Inject模式没有Regular模式。

使能ADC1/2中断

配置ADC2引脚与功能

5 Z. ?+ R) l2 }  @' p" _' t

这边ADC2_IN14是复用在ADC1_IN14的引脚上。

( ~; s$ w4 k$ K

配置ADC2功能

+ ?4 m3 _2 I/ m

ADC2有两个通道用于电压与温度传感采样，使用Regular模式。用于电流采样的使用Inject模式，这点区别于ADC1的配置。

2.3配置Timer1

9 Y) S* `: j1 x# b0 a0 q, n+ O

配置TIM1输出管脚

这边只使用上桥的PWM输出，因此只配置上桥输出PWM波，其中CH4用于ADC触发，无外部PWM输出。

4 a" P" v: ~' B; ?* v

1 F4 k4 n) ~) }

配置TIM1功能

这边有些宏定义，可以参考MC Workbench生成的工程，注意定义为相同名字。

" c( V& G* _5 i

8 I) ?- M# a  r3 t: }5 G/ E

使能TIM1的中断

0 E6 i- V9 o7 J* `; m

# u9 u  w( l! E' [: X" ]" f# j

2.4配置调试串口

2.5使能STM32G4特有的Cordic外设

, J9 Q- g3 {* L/ d' T$ }0 v

2.6重新分配管脚

将管脚定义为硬件控制的引脚，增加输入输出引脚。

, Q9 G" D( v, P% T' j% G$ ~& Y4 f

2.7管脚名称重定义

重新定义管脚名称，符合MC Workbench生成的命名。

2.8规划NVIC的中断优先级

这边特别注意中断优先级别的设定，将影响到程序运行。

' R! c2 E! _, L" p- t: I

2.9不生成电机相关的中断程序

1 M, c3 q2 g' H" p5 B) m

因为电机相关的中断程序中电机库中已经有了，这边不使用STM32CubeMX生成中断代码。

' B, N" t0 Q: ^& P+ [9 P8 x4 Z% d" J2 f

2.10系统其他的配置

0 T: J* D% r% S/ Y

分别配置RCC为外部晶振，GPIO口的默认设置，Sys的调试部分。

) u( h( q' A5 a+ \, {' R3 a

2.11时钟配置

这边我们外部晶振为24MHz，System时钟配置为170MHz。

2.12生成工程

( ]5 t. x" `) r- q3 R* i

3
) _3 q) [% u* K- _3 U对生成工程进行修改、添加

+ n+ ^" ?0 I) y3 f6 X# p( `

3.1拷贝文件

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将MC Workbench生成的文件夹下的MCSDK_v5.4.3拷贝到STM32CubeMX直接生成的G474_MC文件夹下，另外Inc与Src文件也同时拷贝进去，需要选择不覆盖同名文件。

, K( t. g/ X5 C9 V0 L4 r

3.2添加电机FOC库

打开STM32CubeMX生成的工程，在工程中添加Group以及增加文件到工程中。

3.3增加API以及控制文件到工程中

8 y* U" W5 y6 R3 j) o

3.4增加头文件包含目录

9 M: ~3 k! Q! G, o1 V

' X' F' M% ^( r  C

3.5修改Main.c文件

包含头文件以及增加电机控制初始化函数。

4
验证是否正常工作

编译下载后，使用Workbench控制电机转动。

0 `' D' j2 N4 D0 _+ j0 A

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