东芝先进MCU解决方案，让电机控制更高效！

　　在当今智能设备和工业自动化领域，电机控制扮演着至关重要的角色。无论是家电产品、工业机器人，还是新能源汽车，高效、精确的电机控制系统都是实现其高性能和节能的关键。东芝半导体推出的TMPM4K系列MCU，正是这样一款为电机控制而生的强大引擎。它不仅拥有强大的处理能力和丰富的外设接口，还集成了东芝先进的电机控制技术，为各种应用场景提供了高效、可靠的解决方案。

　　TMPM4K系列功能特性分析

　　TMPM4K系列基于Arm®Cortex®-M4处理器，配备浮点单元(FPU)，其工作频率范围从1MHz到160MHz，能够高效处理各种复杂任务。该系列MCU具有灵活的工作电压范围(2.7V至5.5V)，可设置低功耗工作模式，适应不同的电源环境。

　　此外，TMPM4K的内存配置也十分灵活，提供128KB至1MB的代码闪存和32KB的数据闪存，能够承载大量程序和数据，且支持最多100,000次擦写。这使得TMPM4K在需要长时间高效运行的应用中，能够稳定发挥其优势。

　　TMPM4K系列的最大特点之一是其集成了第四代矢量引擎(A-VE+)和3路高级可编程电机控制电路(A-PMD)，使得它在高效电机控制和变频调速领域展现出了显著的优势。该系列MCU支持高精度的3相电机控制，适用于空调、洗衣机、冰箱、电动工具及机器人等各种需要电机控制的消费类产品和工业设备。

　　A-PMD电路与A-VE+协同工作，可以精确调节电机的转速与负载，使电机控制系统更加高效、精确且能量利用率更高。该系列还支持PFC(功率因数校正)控制，通过优化电源管理，最大化功率输出并减少能源浪费，从而帮助用户实现更低的运行成本。

　　为了确保电机控制系统的稳定性和高效性，TMPM4K系列配备了12位ADC，提供极高的精度和转换速度。该ADC的转换时间可短至0.91µs，能够实时监测电机运行的状态变化，并根据反馈数据实时调整运行参数，确保电机在不同负载条件下依然能够保持最佳性能。

　　TMPM4K还集成了自诊断功能，使得系统在运行过程中能够自动检测可能出现的故障，并及时响应，进一步提升了系统的可靠性和稳定性。

　　灵活的封装与高可靠性设计

　　TMPM4K系列MCU提供多达6种封装类型，从64引脚到100引脚不等，适用于不同尺寸和功能要求的应用。该系列还具备高工作温度范围(-40°C至+105°C)，特别适合用于工业设备及其他对工作环境有较高要求的领域。

　　此外，TMPM4K系列的防护设计包括5V耐受的I/O端口，并且支持开漏输出和拉高/拉低配置，确保了在复杂电磁环境中的稳定性，尤其是在需要高频次开关操作的应用中。

　　TMPM4K系列MCU具有丰富的外设接口，包括I²C、SPI、UART等，极大地简化了与外部传感器、执行器和其他控制单元的通信。其内建的DMA控制器(DMAC)和多个定时器模块，支持高效的数据传输和任务调度，极大地提高了开发的便捷性与系统响应速度。

　　主要特性

　　● Arm Cortex-M4处理器(带FPU)：工作频率为1至160MHz，带有内存保护单元(MPU)

　　● 低功耗模式：工作电压为2.7V至5.5V，4.5V至5.5V(支持所有功能)，2.7V至4.5V(不带运算放大器和ADC)，低功耗工作模式IDLE，STOP1

　　● 工作温度：-40°C至+105°C

　　● 内存配置：128KB至1MB代码闪存，32KB数据闪存，24KB至64KB RAM，带有奇偶校验

　　● 时钟系统：外部晶体/陶瓷振荡器(6-12MHz)，外部时钟输入(6-10MHz)，内部高速振荡器(10MHz，可调校)，PLL(160MHz输出)

　　● 振荡频率检测(OFD)：检测异常系统时钟

　　● 电压检测(LVD)：8级，产生中断并重置输出

　　● 中断系统：外部中断(15-20个)，外部引脚中断(20-32个，带去抖动滤波)，内部中断(93-100个)，I/O端口：51至87(输入：2，输出：1)，支持5V耐受，开漏，拉高/拉低

　　● 片上调试(JTAG/SW)，NBDIF(RAM监视器)

　　● 触发选择器(TRGSEL)：扩展触发请求，用于DMAC、定时器等

　　● DMA控制器(DMAC)：1个单元

　　● CRC计算电路(CRC)：支持CRC32、CRC16

　　● 异步串行接口(UART)：3至4通道

　　● 串行外设接口(TSPI)：2通道，支持SIO/SPI模式，最大10MHz，FIFO(发射：16位×8，接收：16位×8)

　　● I²C接口：2通道，多主机

　　● 12位模拟到数字转换器(ADC)：14至22输入，分为3个单元，转换时间最短0.91µs支持自诊断功能

　　● 运算放大器(OPAMP)：3个单元，支持可选增益

　　● 高级可编程电机控制电路(A-PMD)：3通道

　　(1)3相互补PWM输出，与ADC同步

　　(2)PFC控制：支持3相交错PFC

　　(3)支持通过外部输入实现紧急停止功能(EMG引脚，OVV引脚)

　　● 高级矢量引擎增强版(A-VE+)：1通道

　　(1)矢量控制协处理器与ADC/A-PMD配合使用

　　(2)可扩大1个电流检测区域

　　(3)死区时间补偿控制，非干扰控制

　　● 高级编码器输入电路(32位)(A-ENC32)：1、3通道，编码器/传感器(3种类型)/定时器/相位计数器模式

　　● 32位定时器事件计数器(T32A)

　　● 看门狗定时器(SIWDT)：1通道，支持选择除系统时钟以外的时钟系统，清除窗口，中断和重置输出

　　应用实例：空调室外机3合1控制系统

　　在空调应用中，TMPM4K系列MCU常被应用于室外机的3合1控制系统，包括压缩机、风机和PFC控制。通过TMPM4K的强大处理能力与精确控制，能够高效地协调各个组件的工作，确保空调在各种环境条件下稳定运行，并提高系统能效，减少能源消耗。

　　随着智能设备和工业自动化的不断发展，电机控制技术也将迎来更广阔的应用前景。东芝半导体将继续致力于电机控制技术的研发和创新，为用户提供更具竞争力的产品和解决方案。