瑞萨 QE for Motor 电机开发工具：配置、调谐与分析全流程指南

引言

这篇文章主要介绍瑞萨电子专为嵌入式电机方案开发设计的工具套件 QE For Motor，其核心价值在于将电机控制软件的配置、调谐与分析整合进 e2 studio 开发环境，减少在多个独立工具间切换的割裂感。

QE For Motor 是专门为电机方案开发而设计的工具，支持从电机控制软件的执行到验证的整个开发过程。QE For Motor 将电机方案信息网站、电机控制软件、集成开发环境 e2 studio 和调试工具 Renesas Motor Workbench 连接起来，通过工具之间更密切的协调来提高可用性，并为不熟悉瑞萨 MCU 的用户提供简单的电机软件配置 GUI，如图 1 所示。

图1 QE For Motor 集成开发环境

按照 QE For Motor 的工作流程，可以配置电机控制的中间件和驱动软件，并与 Renesas Motor Workbench 配合对系统进行调谐和分析。工作流程包括三个项目：准备、调谐和分析，如图 2 所示。

图2 QE For Motor 工作流程

准备

第一步准备包括选择目标工程、配置电机软件和配置工具，如图 3 所示。

图3 第一步-准备

点击 Download and import motor sample program 按钮从 Renesas 网站上下载马达样例代码，然后将之选作目标工程。点击 Open Motor Control Software Configuration 按钮打开 FSP 配置器，可检查或修改软件设置。这两步操作如图 4 所示。

图4 程序下载和 FSP 配置器

电机软件配置 GUI 可在 e2 studio 的 FSP Visualization（RA 系列）或 Motor Middleware Configurator(QE)（RX 系列）视图中显示，如图 5 所示。

对于 RA 的工程，FSP Visualization 可以从主菜单中打开，选择 Renesas Views > C/C++ > FSP Visualization。对于 RX 的工程，Motor Middleware Configurator(QE) 可通过点击 Motor Main(QE) 中的 Start Configuration 按钮来打开。电机软件配置 GUI 的框图结构能更清晰明了地表示参数的意义和作用，实现高效的操作。

图5 电机软件配置 GUI

在 Introduce Related Tool 中，可通过 Download and install Renesas Motor Workbench 按钮来下载和安装调试软件。通过按钮 Open QE for Motor setting 设置 Renesas Motor Workbench 的路径，选择 Search automatically for Renesas Motor Workbench installation 以使用安装在 PC 中的 Renesas Motor Workbench，如图 6 所示。

图6 设置 Renesas Motor Workbench 的路径

调谐

第二步调谐包括准备调谐程序、下载调谐程序和开启调谐器，如图 7 所示。

图7 第二步-调谐

点击按钮 Select tuning program，调谐程序会自动从 Renesas Motor Workbench 安装文件夹中复制，如图 8 所示。

图8 调谐程序选择

点击 Download tuning program 将调谐程序下载到 CPU 板上的 MCU，硬件上连接 PC 到评估板，如图 9 所示。下载完成后，调制器会断开连接。

图9 下载程序的硬件连接

为了开启调谐器，需要通过通信板连接 PC 和评估板，如图 10 所示。选择调谐配置文件，点击 Launch Renesas Motor Workbench tuner 按钮以启动调谐器，如图 11 所示。点击 Start 开始调谐，电机运转，当所有参数测定结束后，电机停止，显示所有调谐结果，可通过点击 Output Header File 输出调谐结果到对应的头文件。

图10 调谐/分析时的硬件连接

图11 开启调谐器

分析

第三步分析包括编译应用程序、下载应用程序和开启分析器，如图 12 所示。

图12 第三步-分析

点击按钮 Build program 编译工程，然后下载至 MCU，硬件连接同图 9。选择分析配置文件，硬件连接同图 10，点击 Launch Renesas Motor Workbench analyzer 按钮以启动分析器，如图 13 所示。

图13 开启分析器

总结

QE For Motor 不是单一软件，而是一套协调层，将以下四个环节链接起来：

• 电机方案信息网站：获取样例代码与参考设计。
• 电机控制软件：中间件与驱动层的配置。
• e2 studio：瑞萨的集成开发环境。
• Renesas Motor Workbench：调试与调谐工具。

对于不熟悉瑞萨 MCU 的开发者，它提供图形化的电机软件配置 GUI，用框图结构呈现参数含义，降低上手门槛。

Renesas Motor Workbench 使用手册：

https://www.renesas.com/en/document/mat/motor-control-development-support-tool-renesas-motor-workbench-312-users-manual?r=25432286

QE For Motor 的安装可通过使用完整的 e2 studio 安装包，或在已安装的 e2 studio 里添加 QE For Motor 插件。QE For Motor 目前支持 RA 系列、RL78 系列和 RX 系列。RA 系列包括 RA4T1、RA6T1、RA6T2、RA6T3 和 RA8T1，RL78 系列包括 RL78/G24 和 RL78/G1F，RX 系列包括 RX26T。

关于 QE For Motor 更详细的使用方法：

https://www.renesas.cn/zh/software-tool/qe-motor-development-assistance-tool-motor-applications

一站式电机开发工具 QE For Motor 涵盖电机系统开发的所有步骤，适合想对瑞萨电机方案快速上手的客户。客户也可通过 QE For Motor 中的电机软件配置 GUI 修改控制参数来适配不同的电机，可用瑞萨配套的调谐程序来测试不同电机的参数。当客户开发自己的电机控制软件后，可以添加瑞萨提供的对应芯片的通信库，并通过通信板连接 PC 和客户的变频硬件板后，实现与调试工具 Renesas Motor Workbench 的通信，进行系统的参数监控和调试。

对于想进一步系统学习单片机从芯片驱动到电机控制、项目落地的开发者，也可以参考 单片机全栈开发从入门到精通 C 语言+硬件设计+STM32 项目实战一站式课程，其中包含 Keil、嵌入式开发、电路设计以及 STM32 实战等内容，适合与瑞萨这类电机 MCU 工具链互补学习。