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图5.1 主程序流程图

2、中断服务程序设计

ATmega48总共有26个中断向量，编号从1～26，编号越小，优先级越高，不支持中断嵌套。本系统使用的中断向量为：定时器／计数器O溢出中断(以下称定时中断)和ADC转换结束中断(以下称AD中断)。应用C语言编程，在进入中断处理时，C编译器会自动进行中断保护和恢复、清除中断标志。同时为了避免中断嵌套，在进入中断程序时，首先关闭总中断，退出中断时再打开总中断。两个中断同时发生时，定时中断向量号比AD中断向量号小，首先执行，AD中断等定时中断退出后再执行。

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定时中断服务程序是整个控制器的灵魂，是软件部分的核心，采用“时间片”分时思想，完成了控制器所有的功能设计、保护模块以及驱动换相。定时中断服务程序一方面接受外部输入的按键操作信号，执行各个功能模块，例如，按下巡航按键，电动自行车进入巡航模式，按下刹车按键，进入柔性电子刹车模式；另一方面根据检测得到的电压、电流值，当电源电压低于某个值时进入欠压保护，当电流高于某个值时，进入过流保护。编程时，把各个功能模块当作一个事件，定时中断服务程序就是一个事件调度器，它根据事件的轻重缓急来决定事件执行的先后，同时保证不发生冲突或者堵塞。事件调度器的调度原则就是“时间片”分时思想，为了保证实时性，“时间片”取128us，定时中断服务程序的流程图如图5.2所示。

AD中断完成电源电压、相电流和手把电压的采集任务，把采集得到的电压电流值经过软件滤波后存储在缓冲器中，供主程序和定时中断服务程序调用。在AD中断服务程序中，根据电源电压、相电流和手把电压的速度要求，采用不同的采样速度，相电流的采样速度最快，手把电压次之；电源电压最慢。软件设计中三者的采样速度关系为，每采集20次相电流采集一次手把电压，每采集128次手把电压采集一次电源电压。其中，相电流的采样速度为AD转换的速率(大约为13个AD时钟周期)。如此，既保证了电流采集的实时性，又保证了电源电压采集的平稳性。

AD转换时，向ADC启动转换位ADSC位写“1”可以启动单次转换，在转换过程中此位保持为高，直到转换结束，然后被硬件清零。如果在转换过程中改变了转换通道，ADC会在通道改变前完成这一次转换。工作于单次转换模式时，总是在启动转换之前选定通道，需要选择新的转换通道时，最简单的办法是在等待转换结束后再改变通道。本系统是在ADC转换结束产生的中断中先读取转换结果，再改交通道，并启动下一次新的转换。AD中断服务程序的流程图如图5.3所示。

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图5.2 定时中断服务程序流程图

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图5.3 AD中断服务程序流程图

二、功能模块程序设计

1、驱动换相模块

无刷直流电动机需要根据位置传感器输出的信号(HA，HB，HC)进行换相，才能正常运转。(HA，HB，HC)总共有八种组合：（000)、（OOl）、(OlO)、（0ll）、（100）、(101)、(110)、(111)，其中6种为有效组合，剩余2组为无效组合；在120°电机中，（000）、（111）

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