隨著工業自動化系統的日益復雜化，工業自動化、物聯網以及智能家居等領域對設備之間的高效通信與協同控制，實現數據的高速、穩定傳輸與交互，已經成為提升生產效率和系統可靠性的關鍵。嵌入式工業現場總線是一種高速、低成本的內部總線技術。它主要用于PLCIO模塊、機器人手臂等應用場景，能夠提供高效的數據傳輸和靈活的配置選項。

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司（以下簡稱“中科億海微”）推出的嵌入式工業現場總線通信控制解決方案，使用中科億海微EQ6HL130型FPGA+國產DSP核心板與底板架構。FPGA內部調用嵌入式工業現場總線 IP核進行設計。FPGA部分實現電流環和速度環，DSP實現位置環控制，DSP軟件設計采用合作開發方式。板卡設計24位高精度AD采集和18位高精度DA輸出功能。板卡輸入電源最高32V，輸入母線電壓最大可達100V。

嵌入式工業現場總線通信控制板卡如下圖所示。

圖 嵌入式工業現場總線通信控制板卡正面

圖 嵌入式工業現場總線通信控制板卡反面

本方案的對外功能模塊如下圖所示。

圖 嵌入式工業現場總線通信控制板對外接口圖

FPGA+DSP核心板如下圖所示。

圖 核心板實物圖

FPGA+DSP核心板尺寸為55mm × 55mm，PCB是1.6mm厚的8層板。本核心板尺寸小、對外IO豐富、焊接可靠，二次開發簡單。

方案特點

● 高速傳輸：嵌入式工業現場總線的傳輸速率可以達到100Mbps，適合需要高速數據傳輸的應用場景；

●低延遲：在16個從站的情況下，每個從站的循環時間低于125微秒，同步誤差小于2.5微秒，適合對實時性要求較高的系統；

●靈活的從站配置：用戶可以靈活配置從站數量，支持定長和變長傳輸，適應不同的系統需求；

●支持菊花鏈拓撲結構：嵌入式工業現場總線支持菊花鏈拓撲結構，便于在復雜系統中實現高效的數據傳輸和管理。

嵌入式工業現場總線通信控制解決方案應用廣泛，在工業控制、伺服控制、自動噴漆、光伏逆變器、變流器等領域具有廣闊的應用場景。

關于中科億海微

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司，是“可編程芯片與智能微系統”技術領域的高新技術企業，于2017年1月在蘇州發起成立。公司以“可編程邏輯IP核與EDA工具”為技術特色，以FPGA、自適應SoC、可重構計算系統等產品設計與服務為主營業務，是蘇州市姑蘇領軍企業、江蘇省潛在獨角獸企業、國家專精特新“小巨人”企業、國家高新技術企業。

公司堅持全正向設計技術路線，自主研制具有高可靠性的嵌入式可編程電路IP核、可編程邏輯芯片、EDA軟件與可重構系統，提供具有高性能和自適應計算的行業解決方案和集成電路設計服務，滿足智能制造、現代通信、能源電力、軌道交通、汽車電子、廣電傳媒、數據中心、金融科技、電子政務、醫療器械、測試測量等業務領域的應用需要。