MCSPTE1AK344開発キットのスタート・ガイド

最終更新日時： Jul 8, 2026 updated サポート S32K344 BLDC/PMSM開発キット

このドキュメントの内容

  • 1

    はじめに

  • 2

    パッケージの内容

  • 3

    ソフトウェアの入手

  • 4

    接続

  • 5

    ビルド

お客様の S32K344 BLDC/PMSM開発キット

このドキュメントの内容

1. はじめに

1.1 はじめに

NXP MCSPTE1AK344開発キットは、ブラシレス直流モーター (BLDC) および永久磁石同期モーター (PMSM) で制御される車載アプリケーションの評価やプロトタイプ作成に利用できる、使いやすいプラットフォームを提供します。このキットは、S32K344マイクロコントローラとGD3000プリドライバに基づいており、最終的なハードウェアが使用可能になる前に開発を開始するのに役立ちます。

このガイドでは、MCSPTE1AK344開発キットのセットアップ、必要なソフトウェアのインストール、ハードウェアの接続、アプリケーション・プロジェクトのビルドとデバッグ、さらには、FreeMASTERとモーター制御アプリケーション・チューニング (MCAT) ツールを使用したモーターの作動と調整のプロセスについて説明します。

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2. パッケージの内容

2.1 MCSPTE1AK344モーター制御開発キットについて

以下の各画像で、キットのすべてのコンポーネントについて確認してください。

Figure 1. S32K3xx_MC_EVB_001_LR

Figure 1. S32K3xx_MC_EVB_001_LR

2.2 S32K344評価ボードについて

次の図に、S32K344評価ボードの各コンポーネントの位置と外観を示します。

Figure 2. S32K3X4EVB-Q172 Callouts

Figure 2. S32K3X4EVB-Q172 Callouts

2.3 DEVKIT-MOTORGDについて

DEVKIT-MOTORGDのコンポーネントを以下に示します。

Figure 3. DEVKIT-MOTORGD Board

Figure 3. DEVKIT-MOTORGD Board

2.4 PMSMモーター制御用のヘッダ/ピン配置

S32K344EVBは、Arduino互換のI/Oヘッダ内側のピンを介してDEVKIT-MOTORGDを制御します。

以下に、PMSMモーター制御用のピン構成を示します。設定可能なピンは赤色で示されています。

Figure 4. PMSM Pinout

Figure 4. PMSM Pinout

2.5 BLDCモーター制御用のヘッダ/ピン配置

S32K344EVBは、Arduino互換のI/Oヘッダ内側のピンを介してDEVKIT-MOTORGDを制御します。

以下に、BLDCモーター制御用のピン構成を示します。設定可能なピンは赤色で示されています。

Figure 5. BLDC Pinout

Figure 5. BLDC Pinout

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3. ソフトウェアの入手

この開発キットのソフトウェア (SW) にアクセスするには、お持ちの資格情報を使用してNXP.comにサインインしてください。

3.1 車載ソフトウェア・パッケージ・マネージャからソフトウェア・パッケージを選択

まず、車載ソフトウェア・パッケージ・マネージャを開き、［General-Purpose MCUs（汎用MCU）］のオプション［S32K3］を選択します。

Figure 6. Package Manager S32K3

Figure 6. Package Manager S32K3

［FRDM Automotive Board Installation Package（FRDM車載ボード・インストール・パッケージ）］バンドルを展開し、［S32 Design Studio］、［Real-Time Drivers（リアルタイム・ドライバ）］、［FreeMASTER］の各チェックボックスをオンにします（他のパッケージはオプションです）。

Figure 7. Package Manager FRDM-A Bundle

Figure 7. Package Manager FRDM-A Bundle

ページの最後にある［Generate Bundle Installer（バンドル・インストーラの生成）］ボタンをクリックします。

Figure 8. Package Manager Generate Bundle Installer

次に、輸出管理およびソフトウェア・ライセンス規約に同意します。確認して一番下までスクロールすると、規約に同意できます。規約に同意したら、ウィザードを閉じてインストールを続行します。しばらくすると、インストーラとインストーラのユーザー・マニュアルのダウンロードが自動的に開始されます。

注：NXPマルチ・インストーラは、表示された後、限られた時間しか利用できないため、すぐにインストールを開始してください。

Figure 9. MultiInstaller

Figure 9. MultiInstaller

FRDM車載ボード・インストール・パッケージSWバンドルのインストール・プロセスを簡素化するため、インストールと設定は自動化されています。

Figure 10. MultiInstaller

Figure 10. MultiInstaller

3.2 GNU Compiler Collection (GCC) ツールチェーン・バージョン10.2の追加

S32 Design Studioの最新バージョンにはGCCツールチェーン・バージョン11.4のみが含まれているため、リアルタイム・ドライバ (RTD) と互換性のあるバージョン10.2をインストールする必要があります。

S32 Design Studioで、上部のメニューから［Help（ヘルプ）］>［S32DS Extensions and Updates（S32DSの拡張と更新）］の順に進みます。［S32DS Extensions and Updates（S32DSの拡張と更新）］ダイアログで、GCCツールチェーン・バージョン10.2をインストールします。

Figure 11. GCC 10.2

Figure 11. GCC 10.2

注：オプションのソフトウェアは、S32K3標準ソフトウェア・パッケージまたはS32K3リファレンス・ソフトウェア・パッケージからダウンロードできます。

オプションのソフトウェアにアクセスするには、S32 Design Studioで上部のメニューから［Help（ヘルプ）］>［S32DS Extensions and Updates（S32DSの拡張と更新）］の順に選択します。［S32DS Extensions and Updates（S32DSの拡張と更新）］ダイアログで、［Add Update Sites（更新サイトの追加）］をクリックします。

または、ダウンロードした更新サイト・ファイルを［S32DS Extensions and Updates（S32DSの拡張と更新）］ダイアログにドラッグ＆ドロップすることもできます。追加されたソフトウェア・パッケージが自動的にインストール用に選択されます。

Figure 12. Add Update Sites

Figure 12. Add Update Sites

3.3 リアルタイム・デバッグ用FreeMASTERアプリケーション・ツールの入手

リアルタイム・デバッグ用のFreeMASTERアプリケーション・ツールをダウンロードしてインストールします。

注：FreeMASTERのセットアップでは、アクティベーション・コードを必要とするLiteサービスのインストールをスキップすることもできます。

Figure 13. FreeMASTER Installer Lite

Figure 13. FreeMASTER Installer Lite

3.4 車載用演算/モーター制御ライブラリ (AMMCLib) セットの入手

S32K3xx用AMMCLibをダウンロードしてインストールします。

注：バージョン 1.1.44以降が必要です。

Figure 14. Download AMMCLib

Figure 14. Download AMMCLib

Figure 15. AMMCLib Installer

Figure 15. AMMCLib Installer

注：パスを簡単に変更できるように、車載用演算/モーター制御ライブラリ・セット (AMMCLib) を既定のパスにインストールします。

3.5 開発キットのアプリケーション・ソフトウェアのダウンロード

MCSTE1AK344モーター制御アプリケーション・ソフトウェア・パッケージをダウンロードしてインストールします。

Figure 16. MCSPTE1AK344_SW Install

Figure 16. MCSPTE1AK344_SW Install

注：AMMCLibの最新バージョンをダウンロードするように求められます。インストーラは最低限必要なバージョンをテストします。

Figure 17. AMMCLib Install

Figure 17. AMMCLib Install

3.6 Elektrobit tresos StudioとスタンドアロンRTD（AUTOSARサンプル用のオプション手順）

  1. S32K3標準ソフトウェア・パッケージからElektrobit tresos Studio/AUTOSAR®設定ツールをダウンロードし、インストールします。

    2. Figure 18. EB Tresos installer

    Figure 18. EB Tresos installer
  2. S32K3標準ソフトウェア・パッケージからCortex-M向けS32K3リアルタイム・ドライバの.exeファイルをダウンロードし、インストールします。

    3. Figure 19. RTD Installer

    Figure 19. RTD Installer

    設定にかかる時間を節約するため、ディレクトリの指定を求められたら、EB tresosのインストール・ディレクトリを選択します。

    EB tresosの前にRTDをインストールした場合は、C:\EB\tresos\linksフォルダに"path=C:/NXP/SW32K3_S32M27x_RTD_R23-11_7.0.0_QLP03"という内容のSW32K3_S32M27x_RTD_R23-11_7.0.0_QLP03.linkファイルを作成します。

    Figure 20. RTD Link

    Figure 20. RTD Link

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4. 接続

このセクションでは、接続の設定方法について説明します。

4.1 MCSPTE1AK344開発キットのデフォルト・ジャンパ位置の確認

開発キットのジャンパの設定については、以下の図と表を参照してください。

Figure 21. Default Jumpers

Figure 21. Default Jumpers
S32K3X4EVB-T172のデフォルトのジャンパ設定
ジャンパ 状態 備考
J1 閉 電源投入後にFS26のウォッチドッグを無効化
J5 1-2 FS26のデバッグ・ピンの電圧レベルを選択
J8 閉 VDD_HV_Bドメインから外部回路に給電
J9 閉 VDD_HV_Aドメインから外部回路に給電
J427 閉 VDD_HV_AドメインからMCUペリフェラルに給電
J15 閉 VDD_HV_BドメインからMCUペリフェラルに給電
J18 1-2 VDD_HV_Aドメイン用5 V
J13 1-2 VDD_HV_Bドメイン用3.3 V
J20 開 LIN1コマンダ*モード
J22 1-2 FS26 SBCからの5 V
J24 開 LIN2コマンダ*モード
J26 閉 FS26 SBCからの3.3 V
J30 開 FS26ウェイク入力
J31 1-2 FS26 SBCからV15ドメインに給電
J44 開 オンボード・デバッガUARTピン
J423 閉 J14コネクタからの12 V
J424 閉 3.3 V電圧信号と3.3 V MCUパワー・ドメイン・オプションを接続
*LIN規格文書におけるコマンダ。

Figure 22. Default Jumpers

Figure 22. Default Jumpers
S32K3X4EVB-Q172のデフォルトのジャンパ設定
ジャンパ 状態 備考
J1 閉 電源投入後にFS26のウォッチドッグを無効化
J5 1-2 FS26のデバッグ・ピンの電圧レベルを選択
J8 閉 VDD_HV_Bドメインから外部回路に給電
J9 閉 VDD_HV_Aドメインから外部回路に給電
J10 閉 VDD_HV_AドメインからMCUペリフェラルに給電
J18 1-2 VDD_HV_Aドメイン用5 V
J20 開 LIN1コマンダ*モード
J22 1-2 FS26 SBCからの5 V
J24 開 LIN2コマンダ*モード
J26 閉 FS26 SBCからの3.3 V
J30 開 FS26ウェイク入力
J44 開 オンボード・デバッガUARTピン
*LIN規格文書におけるコマンダ。

4.2 DEVKIT-MOTORGD評価ボードのジャンパの設定

評価ボードのジャンパの設定については、以下の図と表を参照してください。

ジャンパ 設定 オプション 説明
J8 ショート ホール/エンコーダ・インターフェース ホール/エンコーダ・インターフェースの電圧レベルが3.3V
オープン ホール/エンコーダ・インターフェースの電圧レベルが5.0V（デフォルト）
J9/J10/J11 1-2 モーターの種類 PMSM FOC（正弦波）モーター制御用の双方向三相電流検知
2-3 BLDC 6ステップ（台形）センサレス・モーター制御用の三相逆起電力電圧検知

DEVKIT-MOTORGDのジャンパJ9、J10、およびJ11を、PMSMアプリケーションの場合は1-2、BLDCアプリケーションの場合は2-3の位置に配置します。ジャンパJ8は、5Vホール・センサ用にオープンのままにします。

Figure 23. J9-11 PMSM

Figure 23. J9-11 PMSM

Figure 24. J9-11 BLDC

Figure 24. J9-11 BLDC

過電流コンパレータ用のポテンショメータが正しい位置（約8～10 Aの位置、中央からわずかに左）に設定されていることを確認します。

Figure 25. Overcurrent Potentiometer

Figure 25. Overcurrent Potentiometer

4.3 モーターの接続

モーターの相配線が、A相からC相の順に次のように配線されていることを確認します。

A：黄色

B：緑色

C：青色

Figure 26. Motor Phases

Figure 26. Motor Phases

4.4 電源の接続

SW1をOFFポジション（左端）に切り替えます。

Figure 27. OFF

Figure 27. OFF

12 V電源アダプタを接続します。

Figure 28. Plug Power

Figure 28. Plug Power

SW1をONポジション（右端）に切り替えます。

Figure 29. ON

Figure 29. ON

EVBに電源が投入されると、電圧レギュレータに隣接する4つのオレンジ色のLEDが12 V、5 V、3.3 V、1.5 Vの供給電圧の存在を示します。

注：この電源シーケンスにより、FS26システムベーシス・チップ (SBC) がウォッチドッグを無効にした状態で起動します。

4.5 デバッグ・インターフェースの接続

オンボードのS32K3デバッガを使用してデバッグする場合は、J40コネクタにmicro-USBケーブルを接続します。

Figure 30. USB cable

Figure 30. USB cable

注：USBハブの中には接続中に問題を引き起こすものもあるため、USBはコンピュータに直接接続してください。

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5. アプリケーション・プロジェクトのビルド

MCSTE1AK344モーター制御キットを実際に使ってみましょう。

5.1 アプリケーションの選択とMCUプログラミング

インストールしたディレクトリNXP\MC_DevKits\MCSPTE1AK344\swから適切なPMSMまたはBLDCモーター制御アプリケーションを選択します

インストールされているアプリケーション・ソフトウェア・プロジェクトをS32 Design Studio IDE for S32 Platformにインポートするには、次の手順に従います。

  1. S32DS for S32 Platformを起動します。
  2. ［File（ファイル）］>［Import（インポート）］に移動し、［General（全般）］>［Existing Projects into Workspace（既存プロジェクトをワークスペースへ）］を選択します

    3. Figure 31. Import Project

    Figure 31. Import Project
  3. インストールしたアプリケーション・ディレクトリNXP\MC_DevKits\MCSPTE1AK344\swに移動し、対応するプロジェクトを選択して、［OK］をクリックします。次に、［Finish（完了）］をクリックします。

    4. 注：［Copy projects into workspace（プロジェクトをワークスペースにコピー）］のチェックボックスをオンにします。

Figure 32. MCSPTE1AK344 Projects

Figure 32. MCSPTE1AK344 Projects

Figure 33. SW Project Nomenclature

Figure 33. SW Project Nomenclature

5.2 設定ツールの使用

低レベル・ドライバを使用するプロジェクト（プロジェクト名にllを含む）を選択した場合は、次の手順を実行します。

  1. S32 Design Studioで、インポートしたプロジェクト・フォルダ（MCSPTE1AK344_PMSM_FOC_2Sh_llなど）を展開します。次に、対応する*.mexファイルをダブルクリックして、プロジェクト設定を設定ツールで開きます。

    2. Figure 34. MEX file

    Figure 34. MEX file
  2. 正しいプロジェクトを設定済みであることを確認した後、［Update Code（コードの更新）］ボタンをクリックして設定ファイルを生成します。

    3. Figure 35. Update Code

    Figure 35. Update Code

AUTOSARドライバを使用するプロジェクト（プロジェクト名にas_trを含む）を選択した場合は、EB tresos設定を格納したTresosフォルダがS32DSプロジェクトに含められます。次の手順に従います。

  1. EB tresos Studioを開き、適切なサブフォルダをインポートします。

    2. 注：［Copy projects into workspace（プロジェクトをワークスペースにコピー）］のチェックボックスをオフにします。

    Figure 36. Import Tresos Project

    Figure 36. Import Tresos Project
  2. EB tresos Studioで、ECU (CORTEXM, S32K3XX) をダブルクリックし、プロジェクトを生成します（メニュー >［Project（プロジェクト）］>［Generate Project（プロジェクトの生成）］）

5.3 ソフトウェアのアップロードとデバッグ

ソフトウェアをアップロードしてデバッグするには、次の手順に従います。

  1. S32DSで、C/C++画面に戻ります。

    2. Figure 37. C_Cpp perspective

    Figure 37. C_Cpp Perspective
  2. ［Debug Configuration（デバッグ設定）］メニューに移動し、ソフトウェアをビルドしてMCUにアップロードするための定義済みデバッグ設定を選択します。

    3. Figure 38. Debug Menu

    Figure 38. Debug Menu

    Figure 39. Debug Configuration

    Figure 39. Debug Configuration
  3. S32DSがデバッグ画面に切り替わります。［Resume（再開）］をクリックするか、F8キーを押してコードを実行します。次に［Disconnect（切断）］をクリックすると、S32 Design StudioデバッガとFreeMASTERツールの間の干渉を回避できます

Figure 40. Let Code Run

Figure 40. Let Code Run

Figure 41. Disconnect

Figure 41. Disconnect

5.4 デバッグ・ツールの設定

FreeMASTERアプリケーションを起動して、デバッグ・ツールを設定します。FreeMASTERプロジェクトを開くには、［File（ファイル）］>［Open Project（プロジェクトを開く）］を選択し、選択したプロジェクト・ディレクトリのFreeMASTER_controlフォルダに移動して、*.pmpxファイルを開きます。

注：または、S32DSプロジェクト・フォルダで直接ダブルクリックして起動することもできます。

Figure 42. FM project

Figure 42. FM project

通信を有効にするには、FreeMASTERツールバーで［Go］をクリックします（またはCtrl+Gを押します）。ステータス・バーの下部に次のメッセージが表示されれば、通信が正常に確立されています。

RS-232; port=COMn; speed = 115200

Figure 43. FM Start

Figure 43. FM Start

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アプリケーション制御

アプリケーションの設定（オプションの手順）

変更されたハードウェアまたはカスタム・ハードウェアでMCSPTE1AK344ソフトウェアを実行する場合は、ハードウェアのスケールや障害トリガの編集が必要になる場合があります。モーター制御アプリケーション・チューニング (MCAT) ツールで［Application Setup（アプリケーション設定）］ページを開き、ページの左側の値を編集します。

Figure 44. Application Setup

Figure 44. Application Setup

完了したら、［Save config（設定の保存）］をクリックして静的設定ファイルを生成します。［Output file（出力ファイル）］ページでファイルの内容を確認できます。

次に、「ソフトウェアのアップロードとデバッグ」セクションの手順を繰り返して、プロジェクトをビルドし、コードをMCUにアップロードします。

モーターのパラメータ化と制御ループの自動調整（オプションの手順）

モーターを変更する場合は、MCAT 2.0の新機能であるモーターのパラメータ化と制御ループの自動調整を利用できます。

［Motor Parameters（モーターのパラメータ）］ページで、自動検出できない4つの基本的なモーター・パラメータを入力します。

  • 極ペアの数
  • 公称電流
  • 公称速度
  • 最大速度

［Update Target（ターゲットの更新）］をクリックして、モーター・パラメータの推定と制御ループの自動調整を開始します。通常、パラメータは1分以内に自動的に更新されます。

Figure 45. Auto Param

Figure 45. Auto Param

注：モーターの自動パラメータ化と制御ループの自動調整の詳細については、MCSPTE1AK344\docフォルダのAN15061アプリケーション・ノートをお読みください。デフォルトのパスは以下です。

c:\NXP\MC_DevKits\MCSPTE1AK344\doc\ApplicationNotes\AN15061 MCAT 2.0 - Motor Control Application Tuning Tool for PMSM FOC.pdf

モーターの作動

［Speed Loop（速度ループ）］ページを開き、［Speed Control（速度制御）］タブを使用して必要な速度を設定し、モーター・ドライブをオンにします。

Figure 46. FM App Control

Figure 46. FM App Control

プロジェクト・ツリーで定義済みのスコープまたはレコーダーのいずれかを選択して、アプリケーション変数をリアルタイムで監視します。

ランタイム・デバッグ用に、必要に応じてスコープとレコーダーを作成または変更できます。

Figure 47. Speed

Figure 47. Speed

保留中の障害の確認

保留中の障害があり、赤色のLEDが障害状態を示している場合は、［MCAT Control（MCAT制御）］タブで［CLEAR（クリア）］をクリックします。または、ボード上でSW5とSW6を同時に押します。

Figure 48. Fault

Figure 48. Fault

アプリケーションの起動

制御バーで［On］/［Off］をクリックするか、ボードのSW5またはSW6を押して、時計回りまたは反時計回りのローター回転を開始します。青色のLEDは作動中状態を示します。

速度の設定

制御バーの［Required Speed（必要な速度）］フィールドを変更するか、［Variable Watch（変数監視）］ウィンドウで［Speed Required（必要な速度）］の値を変更します。または、ボード上のSW5またはSW6を押すことでも速度を制御できます。

Figure 49. Speed Required

Figure 49. Speed Required

アプリケーションの停止

MCATの制御ページで［On］/［Off］をクリックするか、On/Off変数をクリアするか、またはS32K344EVBボードのSW5とSW6を長押しすることで、モーターを停止します。緑色のLEDは準備完了状態を示します。

注：MCAT ツールの詳細については、MCSPTE1AK344\docフォルダのAN15061アプリケーション・ノートを参照してください。デフォルトのパス：c:\NXP\MC_DevKits\MCSPTE1AK344\doc\ApplicationNotes\AN15061 MCAT 2.0 - Motor Control Application Tuning Tool for PMSM FOC.pdf

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