2026年，新能源汽车渗透率突破50%，电驱系统正从20,000rpm向30,000rpm迈进。转速越高，对电机控制算法的算力要求就越高；算力越高，芯片的成本和功耗压力就越大。这是一道摆在所有电驱工程师面前的“既要又要”难题。
芯驰科技给出的答案是——E3118单电驱方案。
E3118 单电驱方案基于芯驰 E3118 芯片，面向电机控制场景，提供从硬件架构到软件实现的完整技术参考。
本文档系统整理了芯片特性、双核软件架构、电流环采样配置与旋变信号处理方案。
一、方案价值总结
1.1 硬件流水线，极致效率
E3118 采用 eTimer/ePWM 硬件触发 → SADC 采样 → DMA 自动搬运 → 中断执行 FOC 的全链路硬件流水线架构。整个电流环采样过程无需软件参与，CPU 算力得到完全释放，可专注于更高层的控制算法与策略运算。
1.2 高算力 + 大容量存储
E3118 搭载 2×R5F 双核 @ 300MHz，总算力达 1200 DMIPS。单核负载可达 0.6K DMIPS，最高可支持 15KHz 开关频率，电机最高转速可达 25000 RPM。配合 1.5MB IRAM + 256KB CRAM + 192KB TCM 的大容量片上存储，为复杂 FOC 算法提供充裕的运算与缓存空间。
1.3 高集成 + 小封装
E3118 采用 BGA220 封装，尺寸仅 13×13mm，功耗不超过 0.8W。高集成度设计将 SADC、DSADC、eTimer、ePWM、CAN-FD 等关键外设全部片内集成，显著减少外围器件数量，方便 PCB 布局布线，有效降低 BOM 成本与控制器体积。
1.4 量产级方案 + 贴身服务
提供经过验证的量产级单电驱参考方案，涵盖双核软件架构、电流环采样配置、旋变信号处理等完整技术链路，客户可快速导入现有平台，大幅缩短开发周期，显著减少研发投入。芯驰技术支持团队全程配合，确保方案落地。
二、E3118 产品介绍
E3118 是芯驰科技推出的高性能车规级 MCU，专为电机控制等实时计算场景设计，具备以下核心特性：
内置 2×R5F @ 300MHz 主频，算力达1,200 DMIPS，FOC算法可独占一个核心，让电驱控制不再“抢算力， 集成1.5M IRAM + 128×2K CRAM + 3×64K TCM。
125°C 结温，功耗预计不超过 0.8W，降低整机功耗
BGA220 封装，支持 ECU 小型化（13×13mm 封装尺寸）
内置 3×SADC 和 2×DSADC，满足 FOC 变载频采样需求
集成 2×eTimer + 2×ePWM，支持硬件触发 ADC 转换和 DMA 搬运
合封4MB Flash，降低系统成本、缩小方案面积，加强数据存储和 A/B 分区升级支持
独立 HSM 核支持 EVITA FULL 安全等级
增强 CAN-FD 模块配置，增加缓冲区空间和硬件 FIFO
下图为 E3118 芯片硬件架构总览：
三、E3118 单电驱方案概览
以下为 E3118 单电驱方案的系统框图：
3.1 Key IP 资源
2×R5F @ 300MHz、3×SADC、2×DSADC、2×eTimer、2×ePWM、xTRG
3.2 核心特性
SADC 用于实现 FOC：3 路 SADC 分别采集三相电流，支持磁场定向控制
DSADC 用于实现 RDC：2 路 DSADC 采集旋变 SIN/COS 信号，解算转子位置与转速
硬件 eTimer/ePWM 触发 AD 采样：精确同步，零 CPU 干预
硬件触发 DMA 搬运：采样数据自动搬运至内存，CPU 零负载
支持电流环变载频：灵活适配不同电机控制策略
四、软件方案架构
采用 SF0/SF1 双核心软件架构，将非实时管理类任务与高实时电机控制任务分离到不同核心运行，双核通过 IPC 核间通信完成数据交互。架构图如下：
4.1 算力分配
2×R5F 300MHz，算力达 1.2K DMIPS，可为 FOC 算法单独分配一个核（SF1），保证控制链路的快速执行。
4.2 Memory 架构
IRAM 1.5MB：内部 RAM，用于代码执行与数据缓存
CRAM 2×128KB：多核共享数据区
TCM 3×64KB：紧耦合内存，可用于 FOC 算法运行提速
4.3 NVM 存储
2×2MB 合封 Flash，可独立一个 Bank 专门用于 Dflash，支持 A/B 分区升级。
4.4 采样资源
3×SADC 用于电流采样，2×DSADC 用于旋变采样，可实现变载频控制。
五、电流环采样方案
以下为电流环采样的完整配置示意：
5.1 ePWM1 G1 — PWM 输出配置
配置为 center-aligned 计数模式，overflow 和 underflow event 配置为 dual update 使能模式
CMPB/C/D counter 配置为 G1，实现互补六路 PWM 输出
死区时间 DT（初始配置）：DT0_WID = DT1_WID = 1.0μs
Fault 保护功能（提供配置实例）：外部事件触发
5.2 ePWM1 G0 — 触发采样配置
配置 CMPA00 触发 ADC 采样三相电流 + 触发 DMA 搬运时间戳，DMA done 触发中断执行 FOC 任务
配置 CMPA01/02/03 触发普通信号采样
ePWM1 G0 OVF value 配置为最大 + Up-Counter 计数模式；通过 ePWM1.CNT_G1 Underflow event 来 Clear counter，实现 counter 同步
5.3 eTimer1 CNT_G0 — 同步计数
OVF value 配置为最大 + Up-Counter 计数模式，通过 ePWM1.CNT_G1 Underflow event 来 Clear counter，实现 counter 同步。
六、旋变信号采样方案
6.1 激励生成
利用 ePWM 模块生成 SPWM 激励波形，驱动旋转变压器工作：
6.2 旋变信号采样
采用 DSADC 模块实现旋变 SIN/COS 信号的高精度采样：
• DSADC4 和 DSADC5 用于旋变信号采样
• 配置Timer 触发事件（与旋变激励同步，ePWM2.CMP_A00 / ePWM2-G0）来触发 DSADC 模块启动
• 同时触发 DSADC4/5，实现双通道同步采样
6.3 DMA 同步搬运
1. DMA 通过 Chn-link 同步搬运 Global Timestamp
2. 配置Timer 触发事件（与旋变激励同步，ePWM2.CMP_A00 / ePWM2-G0）触发DSADC模块启动（同时触发 DSADC4/5）
3. 激励 Timer 的时钟源与 DSADC 时钟需同源（200MHz，同一个 CLK PLL）
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