基于極海半導(dǎo)體APM32F407系列MCU的伺服控制器應(yīng)用方案

在現(xiàn)代化需求的運(yùn)動(dòng)控制中，伺服控制器是其中的重要組成部分，其對(duì)位置、速度和力矩的高精度控制性能，在工業(yè)領(lǐng)域的印刷設(shè)備、激光加工設(shè)備、紡織設(shè)備、機(jī)械臂等產(chǎn)品均有所應(yīng)用，也為未來自適應(yīng)控制、人工智能、模糊控制、變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的新一代成果創(chuàng)造了可能。

隨著數(shù)字化與智能化的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中我們對(duì)運(yùn)動(dòng)控制提出了更加高效節(jié)能、更長(zhǎng)生命周期、更高精度和互聯(lián)特性以及更加安全可靠等要求，因此傳統(tǒng)單芯片方案已不能滿足伺服控制器的性能需求。

在極海半導(dǎo)體的伺服控制器應(yīng)用方案中，采用了Arm? Cortex?-M4內(nèi)核的APM32F407系列MCU，該系列芯片擁有高主頻、多外設(shè)等特性，滿足了伺服控制器對(duì)主控芯片的性能與靈活性需求，與FPGA協(xié)同配合實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)中信息采集、通信與控制的功能應(yīng)用。

高性能芯片，系統(tǒng)核心保障

APM32F407系列MCU，主頻高達(dá)168MHz，在常溫下可以進(jìn)行適當(dāng)超頻以滿足伺服控制系統(tǒng)US級(jí)別電流環(huán)控制等高實(shí)時(shí)性應(yīng)用；支持單精度FPU和增強(qiáng)型DSP處理指令，擁有1MB FLASH及192KB SDRAM，并支持外部存儲(chǔ)器拓展，滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求并保障其實(shí)時(shí)響應(yīng)性；工作溫度覆蓋-40℃~+105℃，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)電磁環(huán)境有更高容忍度，適應(yīng)復(fù)雜的工業(yè)工作環(huán)境。

豐富外設(shè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制

豐富的應(yīng)用外設(shè)，令芯片可滿足伺服控制系統(tǒng)豐富外圍器件的連接與應(yīng)用場(chǎng)景，可對(duì)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和減速機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)于分立式的功率密度，充分優(yōu)化系統(tǒng)；內(nèi)置EMMC接口，Wait時(shí)序在100ns以內(nèi)，滿足與外圍FPGA高效通信應(yīng)用；ADC采樣精度高，可對(duì)母線電流進(jìn)行精確監(jiān)測(cè),從而實(shí)現(xiàn)有效的閉環(huán)控制；采用CAN總線實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制指令傳輸，兼顧穩(wěn)定和高效率。

適應(yīng)性與安全性兼顧

APM32F407系列微控制器可以通過配置BOOT[1:0]引腳實(shí)現(xiàn)三種不同的啟動(dòng)模式，可從系統(tǒng)存儲(chǔ)器、Flash及SRAM啟動(dòng)，被選作啟動(dòng)區(qū)域的存儲(chǔ)器是由選擇的啟動(dòng)模式?jīng)Q定，便于用戶開發(fā)測(cè)試；內(nèi)置真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，支持AES、DES、TDES加密標(biāo)準(zhǔn)，增加支持SM3、SM4國密算法，適應(yīng)國內(nèi)開發(fā)環(huán)境，并有效保證用戶產(chǎn)品信息的安全性。

來源：Geehy極海半導(dǎo)體

審核編輯：湯梓紅