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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1 E# H: ^0 v% c7 K/ F7 }

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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)。

8 |, Y2 C; `! X1 F6 h

1
, F, n# h; @# |7 _$ y/ L/ [$ SMC Workbench操作

1.1新建工程

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。

1.2配置电机与功率板相关配置

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。

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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。

4 w# \7 e: ~7 p* P1 O8 J# b

+ h9 y8 j% [2 G) \8 Y2 P

1.4数字端口配置

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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。

- a4 ~. e( ]/ m  l

  c. q6 t. p: v( O

1.5模拟端口配置

2 U' W. |+ D. K  j

同样的配置与硬件采样相关的模拟端口。

) r2 X* z9 f! x( Z

1.6生成代码

4 w3 I4 ^3 x7 M' h6 Q4 o" u

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

2
# {2 w% i3 Y2 n7 u7 C% R基于STM32CubeMX生成电机控制外设的初始化代码

; G! |' c1 ]# J; G

2.1新建STM32CubeMX工程

$ }" z; I& O" E7 z8 y; `

新建STM32G474RET6的工程

, X9 [/ |/ v, a% i1 A% m8 y8 m  w

0 P, u- Y7 z, y9 U6 y9 n" ]+ {

2.2配置ADC

配置ADC1配置引脚

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

. _8 [# M) @: n% P

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。

5 I( a4 ?0 B) p7 C7 ~6 v+ X: X& g

使能ADC1/2中断

6 S; g  J$ D& e

+ S) ?9 T8 q1 X4 q. \

配置ADC2引脚与功能

* Q6 S, p* X: T

这边ADC2_IN14是复用在ADC1_IN14的引脚上。

: e$ r" `/ B% p

配置ADC2功能

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

) A4 }  ^: Y& M$ F/ P5 K3 l, T2 G6 e

配置TIM1输出管脚

9 F1 n: e2 T# C' \, M

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。

1 B: N) o0 Z4 d% p: F8 r/ A. _

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。

使能TIM1的中断

2 d3 {) S1 E8 d

4 E% T/ }- p6 i* I: h$ b0 @

2.4配置调试串口

6 K2 l7 {. ^! E9 ]$ @& t

2.5使能STM32G4特有的Cordic外设

( d- q* v: e3 m+ O+ y$ V5 c8 b* M6 L

. B+ U+ f4 e: z+ L& v0 Z3 ]

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。

2 e' g$ r  `9 |* o

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。

, C: T$ g) W' ~3 \0 C

$ I, y1 k- ^8 s, L3 @; k. ]7 t, v% X: D

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。

$ ^; I& L* _8 E8 |* u4 `

) n5 h! X5 g+ i; _

2.9不生成电机相关的中断程序

8 B1 u- `% F, q" C- j1 G" J

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。

2.10系统其他的配置

2 j1 E# b& c5 E4 Y+ E

分别配置RCC为外部晶振，GPIO口的默认设置，Sys的调试部分。

3 N2 |! ?0 O! U7 h) A8 d  m

) ~+ b3 x/ ^: q% N

2.11时钟配置

2 p6 e/ \) P9 x( c/ T

这边我们外部晶振为24MHz，System时钟配置为170MHz。

' O  \  E3 w" `% D1 K4 _, Y  ~

1 B: f$ ^  Z- P# L( {

2.12生成工程

* ^" w+ f( V4 X) _

, g3 q# @+ K( W+ r$ ?1 B

3
1 F  N6 j  i" u' n; V! Q( O- b对生成工程进行修改、添加

' f! G- `$ |4 v3 s. ^- k

3.1拷贝文件

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。

/ E0 S- B$ U! W  i# ]5 Y3 n

! S% \4 Z6 _" U

3.2添加电机FOC库

5 W/ t3 {7 Y* u+ P: I) ]" D

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

  l+ ^! n. j4 t- Y, i  L

3.4增加头文件包含目录

% |1 _- f$ O0 [" Q* r# H! u+ o0 P8 D

1 d" [/ n2 z1 U7 R  z/ h9 J  f, t' ?

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。

. ?# H& v) P& d" b/ p- U$ {

4
% L1 w8 u5 c3 C; z; T- a验证是否正常工作

" {, C$ o% d6 H& X. o

编译下载后，使用Workbench控制电机转动。

) ^4 W/ r1 y5 ~% D+ U$ n$ w$ i: X