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中國家電產品在20世紀80年代或90年代初期經歷了一次銷售高峰。經過10年左右的時間使用，這些家電已經接近或超過了設計壽命，標志著我國的家電產品正步入更新換代的高峰期。作為家用電器的生產和消費大國，目前電冰箱的社會保有量已經達到1.2億臺，洗衣機1.7億臺，電視機4億臺，電腦1600萬臺。面對如此巨大的競爭市場，家電企業為了能取得消費者的青睞，高性能低耗電及變頻白色家電產品越來越受到推崇。 概要 富士通在32位微控制器「FR Family」的產品陣容中增加了面向高性能白色家電的MB91480系列。該系列是特別針對近年來愈發多功能化，高性能化的白色家電產品而設計開發的，MB91480系列通過超精確的控制實現了省電節能、低噪音的環保功能。 近年來，諸如運用于微波爐上的多重感應溫控功能、蒸汽烹調功能；運用于空調上的空氣污染管理功能、增加空氣濕度功能等等，白色家電產品正憑借著各種傳感信息變得越來越豐富多樣。此外，人們正不斷追求著具有更為精確的溫度調節功能的微波爐、電磁爐（IH調理器），噪音更低的空調、洗衣機。為了將這些變成現實，就需要將從各種傳感器得來的信息進行實時處理，進行超精確的控制。 MB91480系列是以本公司獨創結構RISC CPU為主、面向5V接口的高性能家電的微控制器。為了滿足空調、洗衣干燥機、冰箱、IH烹調爐、微波爐等白色家電產品的高功能化的要求，本產品裝載有計算處理速度最快達80MHz的32位CPU核心、高性能A/D轉換器、32位高速積和專用計算宏。還裝載了兩個單元的可進行三相PWM控制的多功能定時器，可控制兩個電機。 產品陣容 圖1所示的是本公司裝載5V接口的32位微控制器的變頻產品陣容。 到目前為止，富士通開發生產了MB91260、MB91265及MB90470系列產品，MB90470系列的產品還大大提高了CPU處理能力和增強了A/D轉換器功能。此次在產品陣容中增加了MB91480系列，此系列以MB91470系列為基礎，裝載了兩個能進行三相PWM控制的多功能定時器單元，能控制兩個電機。本產品除了裝載閃速存儲器的MB91F487之外，還在計劃開發MASK ROM版的產品。 MB91F487的特點 采用FR60核心 FR60是采用與FR系列指令兼容的核心，是本公司生產的32位RISC CPU核心。此核心具有高性能和低耗電的特點，最大工作頻率可達80MHz（振動源：10MHz，PLL：8遞倍）。 裝載高速A/D轉換器 裝載18通道8/10位分辨率的A/D轉換器。還能充分滿足經常測量模擬數值的用途。而A/D轉換器的轉換時間最小只要1.2μs。本產品裝載了3個這種A/D轉換器單元（4通道×2單元/10通道×1單元）。因此可根據各種測量用途區分使用轉換器單元。 圖像1 外觀 A/D轉換器的聯動功能 所有A/D轉換器單元都能與多功能定時器的自由定時器（輸出比較功能）聯動啟動。并能以A/D轉換器的轉換結束為觸發，發送DMA轉換數據。這樣一來就能通過A/D轉換器檢測流向電機驅動元件的保護電阻的電流，有效地進行轉動元件的位置控制等變頻器的控制。 在與自由定時器（輸出比較功能）的聯動中，不僅通過COMPARE CLEAR一致和零檢測點進行啟動，還可以從該點進行Delay啟動，也可以調節A/D啟動點。 裝有高速積和演算宏 配合使用積和演算處理硬宏，進一步加快了微控制器的計算速度。進行7個周期（最大80MHz）的32位×32位+72位的積和演算，在管線（Pipeline）處理中進行計算。因此，就像180度正弦波通電方式變頻器控制等中的行列計算一樣，如果一次性進行大量計算，則效果比較明顯。并且，因為可以與CPU的計算處理同時工作，所以在宏計算的過程中，CPU可以進行其他處理。 支持UART/SIO/I2C 裝有串行接口 本產品的串行接口可以通過模式設定將1個串行接口單元切換成UART，SIO，I2C使用。MB91F487裝有3路此單元。支持通過I2C接口實現的接口類IC控制、通過SIO接口實現的SPI-ROM連接、與其他微控制器的同步串行通信，以及通過UART接口與其他板的通信等。 裝有BASE TIMER BASE TIMER通過模式設定可從16位PWM定時器、16位PPG定時器、16/32位Reload定時器及16/32位PWC定時器中任意選擇一個。并且，組合偶數通道和奇數通道就可以用32位模式使用BASE TIMER。MB91F487裝有4路此BASE TIMER。可以通過模式切換將1個定時器用于不同的用途，所以能靈活地應對客戶應用的需求。 裝有2個多功能定時器單元 多功能定時器由以下功能組成。
可進行變頻器控制所需的載頻波形的生成、基本信號的生成、NON OVER LAP信號的生成、各種信號的控制（波形發生器）。還能產生與用于控制變頻器的定時器同步的A/D轉換器啟動信號、計量輸入脈沖寬度等。 裝有3個16位升降計數器，可任意選擇用于輸出比較的計數器。不僅能用于同步使用6個通道的三相電機變頻控制，還能夠通過每兩個通道進行單獨的PWM控制，用于多個單相電機控制和多個IH烹調爐控制等。 可以在輸出波形上重疊PPG定時器的脈沖波形，所以也可以用相當于120度正弦波通電方式的CPU負擔和開發作業量來實現120"150度正弦波通電方式的變頻控制。這樣一來，即使不采用開發作業量和CPU負擔大的180度正弦波通電方式，也可以更順利地實現變頻控制中的功率控制。 本產品裝有兩個具有這種功能的多功能定時器單元，能用一個芯片輕松地實現兩個電機的控制。 圖2說明了變頻控制因通電方式的不同而不同。 表1是MB91F487的規格。 圖3是MB91F479的結構圖。 應用舉例 圖4表示MB91F487的應用舉例。MB91F487可以用作控制壓縮機和風扇電機的空調室外機組的主要控制用微控制器。 圖4 MB91F487應用舉例 |
