如何使用瑞萨RX26T MCU中的POE功能模块

瑞萨RX26T芯片是专门为#电机控制设计的32位MCU，搭载120MHz的CPURXv3内核，具备强大的数字信号处理能力和丰富的外设资源。该MCU适合电机应用的功能主要包括定时器模块MTU3/GPTW、AD转换器和硬件保护单元POE。在电机控制系统中，POE（Port Output Enable）功能模块是RX26T最具特色的安全保护机制之一。当检测到异常情况时，POE可以在不使用软件的情况下禁止MTU3和GPTW的输出，当输出被禁止时输出状态可选择高阻抗或通用I/O端口。这种直接硬件强制禁止PWM输出，在电机控制中能高效地实现故障安全，及时保护电机和变频电路。

POE模块具有输入电平检测器、引脚选择器、输出电平比较器和高阻抗请求/端口切换请求/中断请求生成器。POE支持以下几种触发方式：POE引脚或GTETRG引脚的输入下降沿或低电平检测、时钟发生器的振荡停止检测功能检测到振荡停止、当比较MTU3/GPTW互补PWM输出信号的输出电平并有效电平持续输出一个周期或更长时间、比较器的输出检测。

下图显示在电机控制系统中常用的两种异常检测来实现#PWM关断功能。当触发条件满足时，POE模块按照以下时序：根据配置的采样时钟和采样次数确认故障真实性、在下一个PWM周期边界目标输出、将输出端口转为高阻态或切换为通用I/O模式、向CPU发出中断请求（可选）、维持保护状态直至软件清除错误标志。

方法一

外部异常信号触发

在实际电机驱动系统中，外部保护电路通常包括过流检测、过压/欠压检测、温度保护或急停信号。当硬件电路中使用可将外部保护电路，可将的信号引入MCU的POE引脚或GTETRG引脚，通过检测引脚的输入下降沿或低电平，可以实现目标引脚的输出禁用。

以RX26T POE0#为例，可在Smart Configurator里按下图设置。启用POE模块，选择POE引脚，选择触发边沿或电平，设置采样时钟和采样次数，选择保护动作后的端口状态（高阻态或GPIO），设置是否生成中断请求，如生成中断则设置中断优先级（保护功能优先级一般都设置为最高级）。

方法二

内部比较器触发

如为了节约硬件成本，可使用MCU内部的比较器触发POE实现过流保护，替代硬件保护电路。当模拟输入电压高于参考输入电压时，COMPn电平检测信号变高；当模拟输入电压低于参考输入电压时，COMPn电平检测信号变低。比较器的参考输入电压可以从CVREFC0或CVREFC1引脚输入，也可以从片上D/A转换器0或1的输出中选择。比较器输出信号可以作为POE源，实现目标引脚的输出禁用。

以RX26T POE为例，使用CMPC 0触发POE控制MTU3/4输出。POE的设置如下图：与外部信号触发的区别是选择比较器作为POE触发源。

对应的比较器0的设置如下图：选择比较器输入引脚，配置电压参考源和输出设置。

使用片上D/A转换器0作为参考输入电压，D/A的设置如下图：选择D/A通道，输出模式和数据模式。

在电机系统设计中，安全检测和硬件保护的功能都必须是最高优先级的，因此可以使用瑞萨RX26T MCU中的POE功能模块，直接由硬件禁止输出，实现高效的系统保护。