标签: 电机控制

如今，电机控制系统需要更高的性能、更低的功耗和更多的功能，包括智能操作。 除了精确的电机控制外，系统还需要能够同时执行应用程序、与其他设备通信以及检测操作异常。 此外，这些系统需要安全设计以及网络连接的安全措施。 为了帮助设计人员满足这些要求，瑞萨电子在32位RA微控制器家族中新开发了 RA8T1 电机控制 MCU 产品群。 RA8T1 器件采用最新的高端 Cortex-M® 类内核，可实现精确的电机控制，并有助于提高整体系统能效。 除了性能之外，RA8T1 还提供丰富的优化特性，使设计人员能够在其系统中拓展附加功能。 将优化的电机控制产品线扩展到满足低端到高端电机系统需求的产品线，并利用通用的开发工具和软件，实现设计的可扩展性。 RA8T1 MCU 基于 Arm® Cortex-M85® 内核构建，工作频率高达 480MHz，提供高达 2MB 闪存和 1MB SRAM（包括 TCM）的大内存选项、支持互补 PWM 输出的 16 位/32 位定时器、12 位 ADC（包括 3 通道采样和保持）、 以及用于电机控制的高速模拟比较器。 连接功能包括以太网 MAC、CAN FD、USB 2.0 全速模块、SD/MMC 主机接口和 I3C。 此外，Armv8.1-M 架构支持 Helium 技术，可显著提高 AI/ML 计算性能，并支持 Pointer Authentication 和 Branch Target Identification （PACBTI） 和 TrustZone® 以增强安全性。 RA8T1 的一个关键优势是其高性能。 使用无传感器磁场定向控制 （FOC） 示例代码时，RA8T1 的电机控制处理时间约为现有 Cortex-M33 产品的三分之一。 而且通过使用 TCM 可以在 RA8T1 中进一步最大化 Cortex-M85 的卓越性能。 请参见图2。 通过以这种方式压缩电机控制的处理时间，可以在终端系统中拓展其他功能。 例如，让我们看一个预测性维护示例。 该演示使用瑞萨电子 e-AI 软件，通过 256 次快速傅里叶变换 （FFT） 转换分析了 A/D 转换器捕获的电机电流，并使用 TensorFlow Lite 作为推理引擎检测电机行为中的异常情况。 在此过程中，由于 RA8T1 支持 Helium 技术，因此实现的推理时间比现有 Cortex-M7 器件快 5.3 倍，可以更有效地执行。 除了预测性维护外，RA8T1 还可以为系统添加更多功能，例如网络连接、安全功能、安全性等。 利用上述特性，RA8T1 适用于工业自动化、楼宇自动化、智能家居、消费类产品和医疗设备等广泛市场的电机/逆变器控制系统。 与所有 RA MCU 一样，RA8T1 系列支持瑞萨 电子灵活配置软件包 （FSP） 以及广泛的开发环境，包括 MCK-RA8T1 电机控制评估套件、示例代码、QE for Motor 和 Renesas Motor Workbench。 有关更多详细信息，包括样品、评估套件、技术文档、示例代码和开发支持工具，请访问 RA8T1 产品页面。 额外资源 RA8T1 电机控制套件 灵活配置软件包 （FSP） QE for Motor：电机应用开发辅助工具 Renesas Motor Workbench

在现代电子设备中，光耦作为信号隔离和传输的核心元件之一，扮演着至关重要的角色。达林顿光耦凭借其独特的电流放大能力和可靠性，在众多应用中脱颖而出。本文将探讨达林顿光耦的特点及其广泛的应用。 达林顿光耦的主要特点 高电流放大倍数： 达林顿光耦的核心优势在于其高电流放大倍数。由两个晶体管级联组成的达林顿管可以显著提高电流放大倍数，使其能够将微弱的输入信号放大为较大的输出电流。 高输入灵敏度： 由于达林顿光耦具备较高的电流放大倍数，输入端所需的驱动电流较小。因此，即使输入信号非常微弱，达林顿光耦也能有效地检测并放大，确保信号的传输和处理。 电气隔离： 达林顿光耦利用光信号实现输入端与输出端的电气隔离。这一特点不仅能够保护敏感电子元件免受高压和噪声的干扰，还能提高系统的安全性和可靠性。 高输出电流能力： 相较于普通晶体管光耦，达林顿光耦可以提供更高的输出电流能力。 达林顿光耦的应用行业及领域 工业自动化： 在工业自动化系统中，达林顿光耦被广泛用于信号隔离和电流放大。其高电流放大能力使其适合驱动各种工业控制器和执行器，确保信号传输的稳定性和可靠性。 电源管理： 达林顿光耦在电源管理系统中起到关键作用。它能够有效地隔离和放大控制信号，用于开关电源、稳压电源和电池管理系统中，确保电源输出的稳定性和安全性。 电机控制： 达林顿光耦广泛应用于电机控制领域。其高电流放大能力使其能够直接驱动大功率电机，并提供精确的控制信号，实现对电机转速和方向的精确控制。 家用电器： 在家用电器中，达林顿光耦被用于控制电机、继电器和其他大功率负载。它能够提供可靠的信号传输和电气隔离，确保家电设备的安全和稳定运行。 通信设备： 达林顿光耦在通信设备中同样发挥着重要作用。其高输入灵敏度和电气隔离能力使其适用于各种信号传输和处理电路，确保通信信号的清晰和稳定。 综述，达林顿光耦凭借其高电流放大倍数、高输入灵敏度和可靠的电气隔离能力，成为现代电子设备中不可或缺的关键元件。无论是在工业自动化、电源管理、电机控制，还是家用电器和通信设备中，达林顿光耦都展现出了卓越的性能和广泛的应用前景。

XQ138F-EVM 是广州星嵌电子科技有限公司基于 TI OMAP-L138（定点/浮点 DSP C674x+ARM9）+ FPGA 处理器研制的开发板； OMAP-L138 选用 TI 德州仪器的 TMS320C6748+ARM926EJ-S 异构双核处理器，主频 456MHz，高达 3648MIPS 和 2746MFLOPS 的运算能力； FPGA 采用中科亿海微 eHiChip 6 家族 EQ6HL45 系列芯片，或 Xilinx Spartan-6 系列芯 片 XC6SL16，可升级至 XC6SL45。（亿海芯 EQ6HL45 CSG324 pin-to-pin Xilinx Spartan-6 系列 XC6SLX9、XC6SLX16、XC6SLX25、XC6SLX45）； TI OMAP-L138 作为主处理器，实现操作系统运行、算法处理、指令控制等功能； FPGA 作为协处理器，实现并行采集、外部信号处理、接口转换等功能； OMAP-L138 和 FPGA 通过 EMIF、SPI 或 UPP 等接口通信； 开发板引出丰富的外设，包含 1 路 CAN、2 路 RS485（其中 1 路 RS485/422 复用)、2 路 RS232、2 路网口（1 路百兆、1 路千兆）、1 路 ADC、2 路 DAC、数码管、SATA、TF/SD、USB OTG、 4 个 USB 1.1 HOST、UART、RTC、LCD 等接口，同时也引出 MCASP、MCBSP、uPP、SPI、EMIFA、 I2C 等接口，方便用户扩展。 图 1 OMAP-L138 + Spartan-6 图 2 OMAP-L138 + 国产EQ6HL45 系列 图 3 核心板背面图 核心板设计简约，尺寸小，72mm * 44mm 接口丰富，引出了全部引脚，最大范围的满足了用户的扩展需求。 八层板，沉金工艺，工业级设计。 注重EMC，抗干扰能力强。 可靠的板对板接插件，保证信号完整性。 低功耗设计，发热量小。 核心板经过大量的测试，性能稳定，能满足复杂工业场合的应用需求。 工业级处理器，频率456M Hz，强大的定点/浮点处理能力。 512MB工业级NAND FLASH。 128/256MB 工业级DDR2可选。 适用于： 图像处理设备 工业控制 智能电力系统 手持检测仪器 音视频数据处理 高精度仪器仪表 数据采集处理显示系统 中高端数控系统 通信设备 医疗电子设备 惯性制导...

IAR Embedded Workbench for Arm 已全面支持恩智浦最新的 S32 系列，可加速软件定义汽车的车身和舒适性应用的开发 瑞典乌普萨拉 ， 2023 年 11 月 22 日 – 嵌入式开发软件和服务的全球领导者 IAR 现已全面支持恩智浦半导体（ NXP Semiconductors ）全新电机控制芯片 S32M2 。 S32M2 系列芯片是恩智浦基于 Arm® Cortex® 的 S32 车辆计算平台的最新增强版本，以高效率为特点，应用于车身和舒适性领域，旨在降低车内噪音，提升乘客舒适度。 IAR Embedded Workbench® for Arm® 包含强大的编译器和调试解决方案，已经可以用于最新的 S32M2 ，帮助汽车行业朝着软件定义电动汽车的发展方向前进。 S32M2 系列是基于 Arm Cortex-M 微控制器内核的高度集成的电机控制解决方案。虽然类似于恩智浦的 S32K MCU 产品，但这个全新系列增加了高压模拟功能和高效率，适用于泵、风扇、天窗和座椅调整、安全带预紧器或后备箱开启器等汽车应用。 S32M2 的系统级封装集成了符合汽车标准且以应用为中心的功能，如直接从 12V 汽车电池供电的稳压器、物理通信接口（ LIN 、 CXPI 或 CAN FD ）、用于电机控制的 MOSFET 栅极驱动器以及非易失性内存（从 128KB 到 1MB ），以降低总体组件数量。这使汽车制造商能够减小印制电路板（ PCB ）面积，降低设计风险和材料成本，并加速产品上市。 IAR Embedded Workbench for Arm 是一套全面的开发环境，一直以来都为恩智浦得到广泛采用的 S32K 微控制器提供支持，而现在它也扩展支持了新的 S32M2 系列，使得软件重用变得更加高效。这个全面的 C/C++ 套件涵盖高度优化的编译器和先进的调试与分析功能，包括集成的功耗监控功能。除了高度优化的构建工具，易于使用的代码分析附加组件，如 IAR C-STAT 静态代码分析工具、 IAR C-RUN 动态分析工具和 C-SPY 调试器，还可以帮助开发人员在开发过程的早期发现潜在的代码问题和错误，以优化整体代码质量。 IAR Embedded Workbench for Arm 还提供符合 ISO 26262 认证的功能安全版本，与 S32K 的开发流程完全匹配，而 S32K 也已获得 ISO 26262 的 ASIL B 认证。 恩智浦汽车处理集成解决方案高级总监 Thomas Ensergueix 表示：“随着 S32M2 系列的推出，恩智浦为汽车制造商提供了进一步扩展的 S32 平台和全面的软件支持，以帮助他们充分优化产品开发。 S32M2 系列提供高效运行的电机控制功能，同时保持性能空间以整合更多功能和能力，从而可满足新兴的软件定义电动汽车市场的需求。 ” IAR 首席技术官 Anders Holmberg 表示： “ 我们很高兴为恩智浦的先进电机控制解决方案 S32M2 提供及时且强有力的支持。 IAR Embedded Workbench for Arm 为汽车软件开发人员提供了设计高效、简化和稳定的电机控制应用程序的能力。此外，用户也可以在 S32 平台各个应用开发中无缝重用代码，从而加快了开发周期并降低了成本。 ” 最新版本的 IAR Embedded Workbench for Arm 已全面支持 S32M2 系列。您可以访问 https://www.iar.com/products/architectures/arm/iar-embedded-workbench-for-arm/ ，了解 IAR Embedded Workbench for Arm 支持的 8800 多款 Arm 芯片。

电机控制和Linux驱动开发哪个方向更好呢？ 先说结论：任何一个领域，就像世间的五行，阴阳结合，虚实结合，利弊结合。对于哪个更好，不能一概而论，最重要的是要搞清楚，你更适合哪个？ 1、共鸣 当我看到这个问题，也确实是我早些年时所面临的抉择，不由得过来回答一下，一来表达自己的看法，二来想以此在互联网上发光发热，影响和帮助更多的人！ 2、洞悉 要知道电机控制和Linux驱动开发，哪个方向更好，首先要知道这两个方向主要是做什么的！ 我相信，大多对这个问题有疑问的，都是站在了岔路口，两个方向都不清楚具体的情况。 img 2.1 电机控制主要做什么？ img 电机控制，就是控制电机了呗！那控制电机都需要用到什么技术呢？ 电机种类与特性 ：电机有五花八门，什么直流电机、交流电机；又分为有刷、无刷、单相、三相等等各种类电机的基础知识得熟悉吧 控制算法 ：想要控制电机，最重要的是控制算法吧，PID你得会吧，三环控制理论你得搞明白吧，一大堆的理论推导你得熟悉吧，数学基础你得有吧！ 控制策略 ：各种各样的控制策略得了解吧，什么矢量变换控制、直接转矩控制、直接功率控制、无传感器控制、自适应控制等等，这里面又牵涉到需要物理知识，信号处理知识等等。 驱动代码实现 ：这一部分反倒在整个电机控制中不那么重要了，基本就是根据算法实现C控制代码，常用DSP开发。 从事电机控制方向，一般来说对理论知识、控制算法等方面要求较高，学习不易，但是相对来说，门槛高的竞争反倒会小一些。 上面大致列举一下，如有纰漏，请包含. 2.2 Linux驱动开发主要做什么? img Linux驱动开发主要也分为两个方面：Linux总线驱动开发和Linux外设驱动开发。 2.2.1 Linux总线驱动 这一部分主要是芯片原厂需要做的，芯片Tapeout后，需要支持Linux系统就需要去实现Kernel总线驱动。这部分主要包括 各类子系统的开发：IIC子系统、SPI子系统、MMC子系统、CLK子系统、GPIO子系统、Pinctrl子系统、中断子系统等等。 rootfs等整套启动方案，供客户使用。 文档撰写：芯片要提供给客户使用，需要些SPEC以及开发指南等文章。 从事Linux总线驱动开发，由于技术的迭代，底层驱动的实现一般不会有较大变化，很大程度上是维护工作，支持工作。 2.2.2 Linux外设驱动 这一部分，就跟我们经常使用STM32做的开发工作差不多了，更偏向于开发Sensor开发，外设开发。 各类传感器开发：比如MPU6050、激光传感器、摄像头传感器等等 各类外设的开发：比如PWM控制，WiFi与BT开发、显示屏开发、音频开发等等 从事Linux外设驱动开发，主要是面向产品的，公司每迭代一次产品，都需要去维护外设功能的稳定性，可能会比较卷。 3、总结 以上仅仅大概列举了一下，肯定会有所纰漏。 就拿我来说 我是做过电机控制的，当时在世界500强企业，整体加班强度也不高，整体也不错。 但是我觉得对于电机控制，大学专业毕竟不是学的这方面，并且牵涉到物理、信号处理、电机控制理论等知识，自己消化起来较为缓慢，于是才果断转到了Linux驱动开发方向，目前也挺不错。 我只想说明一点：每个方向的好与不好，不是非黑即白的，重要的是看你自己适合什么！ 如果想同前辈们一起交流，也许这里 能够帮到大家。 说了这么多，心存困惑的你，拿张纸，关上门，认真思考一下吧！ 最后，如果看的人多得话，后续再分享一些 从业以来，身边的真实案例。