0x01. Components
1. 编码器 Encoder
AS5600
AS5600 是一个 12 bit I2C 通讯绝对角度磁编码器，支持最大 1000 kHz (I2C Fast Mode Plus) I2C 通讯速率。
AS5600 支持重复读操作，因此只需要初始化时传送一个 I2C 写入帧，将目标寄存器地址写入，之后只需反复发送 I2C 读取帧即可重复读取目标寄存器的最新值。
AS5047P
2. 驱动模块 PowerStage
常见电机驱动的 PWM 频率为 10 kHz ~30 kHz，频率太低就会进入人耳能够识别的频率，会产生可闻噪声 (人耳可识别的频率范围为 20 Hz ~ 20 kHz)，而 PWM 频率太高又会增加 MOSFET 的开关损耗。
我们使用 center-aligned PWM 模式，这样每个周期 MOSFET 只会开关一次，相比 edge-aligned 下的每周期两次会减少很多开关损耗。
同时，因为我们使用的是双侧 NMOS 的驱动模式，因此 Hi-side 有最大的开启时间，否则 bootstrap 电路的电容电荷会流失，使 Hi-side 错误地关闭。因此，PWM 占空比不能占满 100%。我们留出 2% 的冗余空间，因此 PWM 输出范围即为 2% - 98%。
2.1 电流采样
我们使用的是连接在 Lo-side MOSFET 后面的采样电阻，因此只有当 Lo-side MOSFET 打开时我们才能正确地进行电流采样，因此我们需要将 ADC 和 TIM 同步。我们选用 TIM 闲置的一路产生内部 PWM 信号，并将计数器阈值设置为 TIM 的 ARR - 1。由此，我们实现在 TIM 计数器达到最高的时候，PWM 输出都为 0 的时刻开始 ADC 采样。
同样，因为我们需要采样三相电流，所以必须保证三相 Lo-side MOSFET 都有打开的时刻。上文所述的 2% - 98% 保障了这点，使我们有相对充裕的采样时间。
3. 电机 Motor
3.1 电机级对 Motor Pole Pair
常见的 BLDC 电机都由多极对构成，磁极极对遵循以下规律：
电机的磁极对数量为 0.5 x 转子上磁铁数量
例如，下方这个电机的磁极对数量为 14。
我们可以将磁极对数量视为电机自带的减速器。
在最简单的 1 磁极对 (2 个磁极) 情况下，我们按照 SVPWM 驱动电角度旋转一周，电机的机械角度也会旋转一圈，减速比为 1:1。
在 14 磁极对 (28 磁极) 情况下，电角度旋转一周，机械角度旋转 1/14 圈，减速比即为 1:14。
因为最终我们希望我们对于电机控制器的输入是扭矩，而不是电流，所以我们还需要将它们转化一下：
How to estimate the torque of a BLDC (PMSM) electric motor using only its Kv and current draw
3.2 电机初始化校准 Motor Calibration
因为机械固定的误差，电机线圈的电角度和编码器角度之间会存在一个误差，因此我们需要使用一个初始化流程来检测这个误差。
在初始化流程中，我们首先将电机电角度设定到 0 位置，并使用开环控制输出一个特定的相电压。为了使电机能够准确旋转到对应的 0 位置上，我们需要将电流设定为一个相对较大的值。更优雅的做法是逐步增加相电压，并检测编码器读数是否变化，从而确定转子是否就位。
在电机旋转到 0 位置上后，这时编码器读取的数值就是电机电角度和编码器角度的误差值了。但由于电机和编码器之间还存在一个 n_pole_pair 倍的减速比，所以实际的电角度误差为
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