三相逆变桥采用上桥PMOS用三极管驱动，下桥NMOS用PWM端口直接驱动的方式，如图2所示。
 

图 2 三相逆变桥

 SH79F169片内集成了三通道6路PWM端口，可分别独立配置为PWM输出或者IO输出。将PWM01~PWM21配置为PWM输出，直接驱动三相逆变桥的下桥；PWM0~PWM2配置为IO端口，经过晶体管反相电路后驱动三相逆变桥的上桥。
 外部中断输入INT4x配置为双沿触发，即输入信号的上升沿和下降沿都能触发中断，可用于捕捉调速给定信号。
 3 系统软件设计
 由于SH79F168的硬件已经完成了大量的任务，软件的部分相对简化很多。主程序流程图如图3所示。
 

图 3 主程序流程图

 为便于理解，该流程图经过了尽量的简化，只保留最关键的步骤。主流程中没有列出“检测BEMF”和“换相”两个关键的步骤，因为它们分别在PWM中断和timer0中断中进行。
 3.1 反电动势过零点检测
 在PWM输出高期间，假设断开相绕组端电压为 ，反电动势为 ，供电电压为 ，则三者之间有如下关系[1]：
 

 SH79F168提供PWM周期中断和占空比中断。当周期中断发生时不断检测断开相的端电压，并与 比较，直到检测到过零点或者PWM输出低（根据PWM占空比中断标志位判断），即可实现在PWM输出高期间的反电动势过零点检测。每次换相后就切换到另一个通道，检测下一个断开相的端电压，如此循环，实现实时检测。
 需要注意是刚换相后的一段时间内，由于MOS管的续流，断开相绕组的电压会出现尖峰。为了准确检测反电动势，可以选择在刚换相的一到两个PWM周期内不进行采样，避开尖峰电压。
 3.2 起动算法
 BLDC电机的反电动势和转速正相关，在起动和低速运行阶段，电机产生的反电动势为零或很小，因此往往需要经过一段强制加速，使反电动势上升到能够检测过零点的水平。
 航模电机一般在较低速时即会产生比较明显的反电动势，这个特点为起动提供了很大的便利。先给电机任意两相通电，使电机获得一个初速度，这时检测断开相电压并等待其发生过零。若检测到过零点则换相，若经过较长一段时间还没有检测到过零则强制换相，重复这个过程直至电机稳定运行。这种起动方式，不但实现简单，而且稳定可靠。在这种方式不能适用时，再根据应用场合考虑选用特定的起动方式，可参考文献[2]，限于篇幅本文不详述。
 3.3 换相计算
 一般在用反电动势法进行BLDC控制的时候，需要对每两次换相的间隔时间进行计时，得到60°电角度时间，然后除以2作为检测到过零点后30°延时的定时值。这就需要用到两个定时器/计数器，一个用作计数器对每两次换相的间隔进行计数，另一个用作定时器实现30°延时。本方案中为了节省timer资源，用一个timer同时完成两项功能。
 在每次换相后，检测到该通电状态下的过零点之间，timer0用作计数器；在检测到过零点之后，之前的计数值即为30°电角度，将其作为定时值装入timer0，timer0用作定时器开始定时。定时时间到后，在timer0中断中进行换相。然后timer0又用作计数器，如此循环。正常情况下，由于电机转速很高，每次换相到检测到过零点之间的时间很短，timer0在计数模式下不会发生中断。若timer0在计数模式时发生中断，必然是计数溢出，说明电机经过较长的时间还没有检测到过零点，而这可以作为电机堵转的标志。根据实际情况，可对timer0在计数模式下连续发生中断的次数进行计数，超过一定值即认为发生堵转。这样，timer0还实现了堵转保护的功能。
 4 系统测试及总结
 图4~6分别为PWM占空比约为20%、50%和100%时，在电机运转过程中用示波器捕捉到的各相电压和过零点位置波形。
 

图 4 PWM占空比为20%
 
图 5 PWM占空比为50%

图 6 PWM占空比为100%