伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及加工中心等自動(dòng)化設(shè)備。伺服驅(qū)動(dòng)器按照供電電壓的區(qū)分，有低壓和高壓伺服驅(qū)動(dòng)之分，各自用在不同的場(chǎng)景應(yīng)用，其中低壓伺服驅(qū)動(dòng)器有著其自身的優(yōu)異特點(diǎn)。

低壓伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)力矩、速度、位置三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，被廣泛應(yīng)用于低壓供電場(chǎng)合、定位控制、移動(dòng)供電場(chǎng)合等安裝空間小、用電安全高的自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景中，如智能物流AGV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、風(fēng)電變槳系統(tǒng)、人機(jī)協(xié)同的協(xié)作機(jī)器人、產(chǎn)線(xiàn)傳送裝置、通道閘門(mén)控制、抓取及搬運(yùn)機(jī)械裝置、雕刻機(jī)等。

其中，微控制器（MCU）作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制核心，是系統(tǒng)整體性能與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

上海先楫半導(dǎo)體科技有限公司（先楫半導(dǎo)體，HPMicro）的高性能MCU系列產(chǎn)品組合，不僅為伺服行業(yè)提供豐富的選擇，也能夠?yàn)榭蛻?hù)提供專(zhuān)業(yè)的解決方案。其中，基于HPM6300的低壓伺服驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用方案，具有高性能、高可靠性、高性?xún)r(jià)比等優(yōu)點(diǎn)，在不同溫度、濕度、振動(dòng)等工業(yè)環(huán)境中可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，主控MCU豐富外設(shè)接口支持伺服電機(jī)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)。

HPM6300 低壓伺服驅(qū)動(dòng)器方案特點(diǎn)

采用先楫高性能、高實(shí)時(shí)性的微控制器HPM6300系列，主頻高達(dá) 648MHz，Coremark 高達(dá) 3390，提高了伺服的響應(yīng)特性。

利用HPM6300的 3個(gè)獨(dú)立 16位ADC，可同時(shí)采集電機(jī)電流和母線(xiàn)電壓進(jìn)行快速采樣，提高伺服的控制精度。

支持大容量本地存儲(chǔ)，128KB ILM (0等待指令SRAM) 和128KB DLM (0等待數(shù)據(jù)SRAM)，提高代碼或數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)速度，有助于實(shí)現(xiàn)快速電流環(huán)。

內(nèi)置16位 FMEC接口，滿(mǎn)足與外圍FPGA或 EtherCAT從站芯片進(jìn)行高效通信。

完整開(kāi)源的的位置、速度、電流三環(huán)FOC源碼，其中，電流環(huán)延時(shí)僅1.06us，有效縮短客戶(hù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，為 ”單芯片” 伺服提供可能性。

內(nèi)置 CAN接口，支持 CANFD通訊。

內(nèi)置 FFT/FIR協(xié)處理器，實(shí)現(xiàn)快速的FFT計(jì)算，對(duì)于電流、電壓信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，助力電機(jī)預(yù)維護(hù)功能。

典型系統(tǒng)框圖

HPM6300 系列 - 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

【高性能CPU】

RISC-V 內(nèi)核，支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算及強(qiáng)大的 DSP 擴(kuò)展，主頻高達(dá) 648MHz。

32KB 高速緩存 (I/D Cache) 和高達(dá) 256KB 的零等待指令和數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)器 (ILM / DLM)，加上 512KB 通用SRAM。

內(nèi)置快速傅里葉變換和數(shù)字濾波器硬件加速引擎，極大提升 FFT 和 FIR 的運(yùn)算速度。

【高性能模擬資源】

3 個(gè) 2MSPS 16 位高精度 ADC，配置為 12 位精度時(shí)轉(zhuǎn)換率可達(dá) 4MSPS，多達(dá) 24個(gè)模擬輸入通道。

2個(gè)模擬比較器和 1個(gè) 1MSPS 12 位 DAC。

【片內(nèi)資源豐富】

1 個(gè)百兆以太網(wǎng)，支持IEEE1588；1 個(gè)內(nèi)置 PHY 的高速USB；2路CAN/CAN-FD；支持 9路 UART、 4路SPI、 4路I2C 等外設(shè)。

2 組共 16 路精度達(dá) 3.0ns 的 PWM。

【安全】

集成 AES-128/256, SHA-1/256 加速引擎和硬件密鑰管理器。

基于芯片生命周期的安全管理，以及多種攻擊的檢測(cè)，進(jìn)一步保護(hù)敏感信息。

審核編輯：劉清