MCSDK5.4.8 电机库双电阻采样适配指南：从三电阻到两电阻的修改实操

ST MCSDK5.4.8 电机库默认支持单电阻和三电阻电流采样，而双电阻采样因成本低、结构简洁，在工业电机控制中应用广泛。本文基于 ST 官方 LAT1334 应用笔记，以 STM32G43RBT6 为例，详解如何通过修改电机库文件，实现双电阻采样功能，核心涉及工程配置、函数重定义、占空比限制三大关键步骤，适用于 MCSDK5.4.8 及相近版本。

1. 双电阻采样核心机理

• 三电阻采样：需根据电机扇区切换采样的两相（AB/AC/BC），配置灵活但硬件成本高；
• 双电阻采样：固定采集 Ia、Ib 两相电流，直接用于 FOC 运算，硬件简化但需限制最大占空比，避免采样失效。

2. 完整操作步骤

2.1 生成三电阻采样工程（基础配置）

1. 打开 MCSDK Workbench，创建新工程，选择目标芯片（如 STM32G43RBT6）；
2. 电流采样配置（Power Stage - Current Sensing）：
   • 采样拓扑：选择 “Three Shunt Resistors”（后续通过软件修改为双电阻）；
   • 配置参数：设置分流电阻值（如 0.33Ω）、放大倍数（如 1.53）、最大可测电流等；
3. 采样信号配置（Control Stage - Analog Input and Protection）：
   • 分配采样通道：Phase U 对应 ADC1_IN1（A0），Phase V 对应 ADC1_IN6（C0），Phase W 暂不配置；
   • 采样时间：设置为 7.5 ADCclk，确保采样精度；
4. 生成工程，确认工程中包含三电阻采样核心文件r3_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.c（路径：MCLib/G4xx/Src）。

2.2 文件拷贝与重命名（避免破坏原库）

1. 找到工程中的r3_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.c文件，复制一份并重命名为r2_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.c；
2. 将新文件放回原目录（MCLib/G4xx/Src），后续所有修改均在新文件中进行，保留原文件备份。

2.3 精简静态电流读取函数

1. 打开r2_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.c，删除除 “文件包含” 和R3_2_GetPhaseCurrents函数外的所有内容；
2. 保留#include "r3_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.h"等必要头文件，确保编译无依赖错误；
3. 静态电流读取函数R3_2_CurrentReadingPolarization可沿用原逻辑（不修改），仅忽略 PhaseCOffset 的使用即可。

2.4 重定义电流读取函数（核心修改）

1. 删除函数的__weak属性（确保重定义生效），添加 CCMRAM 属性（可选，优化执行速度）；
2. 屏蔽扇区相关判断：删除原代码中根据Sector选择 ADC 采样通道的逻辑（三电阻采样需按扇区切换，双电阻固定采样 U、V 相）；
3. 计算 Ia、Ib 电流：通过 ADC 采样值与偏移量差值得到，添加饱和限制避免溢出；
4. 重构 Ic 电流：根据基尔霍夫定律Ic = -Ia - Ib，补充第三相电流计算；
5. 核心代码示例：

#if defined (CCMRAM) 
#if defined (__ICCARM__) 
#pragma location = ".ccmram" 
#elif defined (__CC_ARM) || defined(__GNUC__) 
__attribute__( ( section ( ".ccmram" ) ) ) 
#endif 
#endif 

void R3_2_GetPhaseCurrents( PWMC_Handle_t * pHdl, ab_t * Iab ) 
{
    PWMC_R3_2_Handle_t * pHandle = ( PWMC_R3_2_Handle_t * )pHdl;
    TIM_TypeDef * TIMx = pHandle->pParams_str->TIMx;
    uint32_t ADCDataReg1;
    int32_t Aux;
    uint32_t ADCDataReg2;

    // 屏蔽三电阻的扇区判断逻辑，直接读取U、V相ADC通道
    ADCDataReg1 = *pHandle->pParams_str->ADCDataReg1[0];  // 固定读取U相通道
    ADCDataReg2 = *pHandle->pParams_str->ADCDataReg2[0];  // 固定读取V相通道

    /* 禁用ADC触发源，避免扇区切换干扰 */
    LL_TIM_SetTriggerOutput(TIMx, LL_TIM_TRGO_RESET);

    /* 计算Ia电流：偏移量 - ADC采样值，添加饱和限制 */
    Aux = ( int32_t )( pHandle->PhaseAOffset ) - ( int32_t )( ADCDataReg1 );
    Iab->a = (Aux < -INT16_MAX) ? -INT16_MAX : (Aux > INT16_MAX) ? INT16_MAX : (int16_t)Aux;

    /* 计算Ib电流：同上 */
    Aux = ( int32_t )( pHandle->PhaseBOffset ) - ( int32_t )( ADCDataReg2 );
    Iab->b = (Aux < -INT16_MAX) ? -INT16_MAX : (Aux > INT16_MAX) ? INT16_MAX : (int16_t)Aux;

    /* 重构Ic电流，遵循基尔霍夫定律 */
    pHandle->_Super.Ia = Iab->a;
    pHandle->_Super.Ib = Iab->b;
    pHandle->_Super.Ic = -Iab->a - Iab->b;
}

2.5 限制最大占空比（避免采样失效）

1. 占空比限制原理：有效采样需满足 t_duty > max(tr, tn) + Dt 且 t_duty > ts + tc + ts（tr = 振铃时间，tn = 干扰时间，Dt = 死区时间，ts = 采样时间，tc = 转换时间）；
2. 修改参数文件：打开parameters_conversion.h（路径：MC_SDK_5.4.8/Middlewares/ST/MotorControl/templates）；
3. 调整最大调制比：例如计算后最大调制比为 95%，则修改MAX_MODULE参数：

   #define MAX_MODULE 31128  // 32767×95% ≈ 31128
   

4. 同步更新 MMITABLE 数组（按 95% 比例调整各元素值，确保 FOC 运算不超限）。

3. 关键注意事项

1. 函数属性：必须删除R3_2_GetPhaseCurrents的__weak属性，否则原库函数会覆盖重定义函数；
2. 通道固定：双电阻采样固定采集 U、V 相（Ia、Ib），工程配置时需确保 ADC 通道与硬件采样电阻对应；
3. 占空比计算：需根据实际硬件参数（PWM 频率、死区时间、ADC 采样时间）推导最大占空比，避免盲目设置；
4. 兼容性：修改后的文件仅适用于双电阻采样，若需切换回三电阻，需重新启用原r3_2_g4xx_pwm_curr_fdbk.c文件。