增强实时处理性能，旋智将推出电机控制多核MCU新品

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）实时控制是指在预定的时间周期内完成对系统物理过程的数据采集、传输存储、计算决策、发出指令、执行控制等整个控制过程。在一些电机控制应用中，实时监控和测量速度、位置、扭矩和电机运行状况，以便启动、加速或调节动态速度，或让电机系统减速。
 
因此，电机实时控制对工业变频器、高端电器、混合动力电动汽车、电力输送和能源设备等应用至关重要。不过，电机实时控制对系统同步、定时和软件的要求很高，需要工程师具有一定的经验，且对软硬件都有一定的要求。为了帮助工程师解决这个挑战，旋智科技即将推出具备4-8核的高性能SPC系列MCU，以及配套的SPCore系列电机控制SoM（System-on-Module）设计。
 

旋智科技专注高集成度电机控制芯片

旋智科技前身为美国仙童半导体公司的电机产品线事业部，于2014年底通过管理层收购方式剥离并独立运营。目前在香港，上海，深圳等地设有分支机构。公司专注于高集成度电机控制芯片及先进核心算法的研发。创始核心团队成员来自美国硅谷，在世界顶级半导体企业有着多年的研发，市场和管理经验。
 
当前，旋智科技已经基于M3和M4F内核打造了一系列的产品。比如，SPC1068是该公司基于M3内核打造的电机控制MCU，这款器件的最高主频达150MHz，可以通过软件编程时钟，提供48KB SRAM以及最高512KB FLASH。SPC1068具有极高的集成特性，拥有丰富的片上资源和接口，该器件内置12位ADC，3路可编程增益运放，7个增强型PWM模块，3个通用32位定时器以及UART、I2C、SPI等通信接口，为工程师打造电机控制方案提供丰富的配置。
 
SPC2168则是基于双核ARM Cortex-M4 CPU内核，最高主频为200MHz，提供80KB SRAM以及最高512KB FLASH。SPC2168具有很多突出的特征优势，比如配备同类最佳的模拟前端、数字信号处理以及运动控制专用外设和安全机制；两个CPU内核均可以按最高200MHz时钟频率运行复杂的控制算法；模拟前端中的差分PGA和高速高分辨率ADC能够准确快速地捕捉嘈杂环境中的信号。
 

旋智科技将推出电机控制MCU新品

据介绍，旋智科技即将推出具备4-8核的高性能SPC系列MCU，以及配套的SPCore系列电机控制SoM（System-on-Module）设计，配备512k-32M byte的RAM，多路高速ADC接口，多路Sigma-Delta接口，EtherCAT连接能力，以及高速以太网接口，主要用于工业变频器、伺服控制、高性能三相AC/DC，DC/AC储能、光伏变换器等应用。
 
很明显，SPC系列MCU是多核电机控制MCU，这种多核配置每个单元都可以独立执行特定的任务。例如，有的核心可能负责接收和解析控制指令，有的核心则负责计算电机的控制参数，还有的核心可能负责监控电机的运行状态。
 
同时，旋智科技指出，同构多核架构MCU在电机控制领域有一些独特的优势，比如：
·简化软件开发：由于同构核心，任何核心都可以运行相同的软件，简化了开发和调试过程。这种一致性降低了软件设计和维护的复杂性。例如，全部使用ARM或RISC-V内核，所有开发都可以基于C语言；而异构的处理器例如ARM+FPGA，则需要同时使用C语言及HDL设计工具，开发成本较高，并对工程师能力有更多要求。
 
·负载平衡：同构多核系统可以高效地将任务分配到所有核心上，确保工作负载均衡和处理能力的最佳利用。这对于需要一致性能的多个实时电机控制应用特别有利，例如双轴、三轴伺服、多轮AGV小车、3D打印机应用等。
 
·成本效益：使用相同的核心设计可以降低芯片制造成本，因为可以多次复制相同的核心设计。这种一致性也简化了芯片测试和验证过程。
 
当然，如上所述，实时的电机控制，除了对硬件有要求，在软件方面也有一些挑战，为了在规定的时间窗口内，完成一个闭环控制系统信号链的处理流程，经过优化的软硬件资源有助于确保系统能够满足数毫秒甚至数微秒超短时间窗口的实时性要求。
 
为此，旋智科技基于公司国内领先的MBD成熟设计技术方案及服务支持能力，也将推出用于多核心处理器的MBD仿真模型、自动代码生成模型、多核心多任务通讯控制技术、SoM设计板级驱动软件支持包BSP（Board Support Package），方便用户上手大规模、多核心嵌入式软件的设计开发及调试。
 

结语

典型的实时控制系统包括感知、处理、驱动和通信四个部分，为了逐一增强系统的各方面能力，多核MCU具有特定的优势，旋智科技SPC系列MCU将会很好地呈现这一点。同时，经过优化的软硬件资源对电机实时控制也很重要，旋智科技一系列的软件方案能够从这方面帮到工程师。