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Microsemi SoC Smart Fusion2系列平台可支持多轴永磁同步电机控制

文章来源: 凤凰网       发布时间:2018-07-30

7月25日,由中国电子报与深圳投资推广署共同举办的“第六届(2018)中国FPGA产业发展论坛”在深圳召开。


作为四大通用集成电路芯片之一,FPGA(现场可编程门阵列)的重要性与CPU、存储器、DSP齐平。特别是在云计算、大数据、人工智能、工业互联网等技术成为电子信息产业新热点之际,FPGA在这些领域之中都发挥着不可替代的作用。中国既是FPGA的重要应用市场,也在FPGA产业上具有一定的基础。近年来,中国厂商在国际FPGA产业生态中开始拥有着相应地位。国家在扶持CPU、存储器等集成电路产业之后,提前布局大数据、云计算产业,推动FPGA的发展也是箭在弦上。


Microsemi SoC Smart Fusion2系列平台可支持多轴永磁同步电机控制


会上,艾懋电子电子销售经理吴智敏分享了一些FPGA应用案例。吴智敏表示,艾懋电子(AcromaxInc.)成立于2006年,主要经营项目为代理Micrrosemi全线的产品,及经销国内外EDA工具,电子产品及电子零组件。销售与服务产业横跨通讯、工业控制、医疗和消费电子等不同领域。


吴智敏介绍,Micrrosemi的FPGA是基于flash架构的,特点是器件内部每一个晶体管都由flash开关构成,外面不用加配置芯片。“flash架构FPGA的优势是超低功耗,无与伦比的加密性。也有一些专门设置了加密的密钥,有多重加密的保护。”吴智敏表示,除了支持DPA功耗分析加密IP,高可靠性也是Micrrosemi最主要的卖点之一。


Microsemi SoC Smart Fusion2系列平台可支持多轴永磁同步电机控制


目前Micrrosemi的FPGA还没有出现软失效的情况。当外界有异常情况,可能会发生逻辑反转。但是当SRAM FPGA上进行电加载之后,这些问题会自动恢复。“出现异常情况,重新上电之后就正常了,这个时候作为工程师担心的核心围绕在是设计存在问题还是器件存在问题。这是会成为很大的困扰,有时候flash不存在软失效的问题,这也是它可靠性的体现。因为只要flash通电,就可以利马进入工作状态,上电时间非常短。系统成本非常低。”吴智敏说。


吴智敏在演讲时,分享了很多FPGA的应用案例。“例如,基于Microsemi SoC Smart Fusion2系列单芯片设计的伺服电机控制平台,支持多轴永磁同步电机控制。平台满足客户对伺服电机控制设计简单易用的需求,提供标准完整的三个环路控制(电流环,速度环,位置环)设计架构,FPGA实现电流环FOC(Field-oriented-control)算法。具备高性能,低成本,高可靠性,高保密性,低功耗等特性。”吴智敏说。


Microsemi SoC Smart Fusion2系列平台可支持多轴永磁同步电机控制


除了单芯片设计的伺服电机控制平台外,吴智敏表示,伺服电机控制平台也是一个有趣的应用案例。“这个平台改变传统DSP/ARM实现所有环路算法方式,采用单芯片ARM+FPGA芯片设计架构,提高速度响应时间,减轻DSP/ARM运算压力,提高设计灵活性,降低系统成本。”吴智敏说。


“在这些应用中,FPGA实现优势包括响应速度快,电流环刷新时间1us,报警响应速度25ns。采用了FOC控制算法,即可自定义补偿算法,也可配置控制电机数量,支持最多6轴。可自定义设计,其IP模块可配置,接口设计灵活,编码器解码设计灵活,PWM扩展简单,滤波算法也可简单实现”吴智敏说。


吴智敏表示,艾懋电子基于FPGA做的应用解决方案,采用四轴伺服电机控制器,给用户提供三个环路控制。艾懋电子做的开发板,主要是帮助用户熟悉FPGA器件,支持的接口、外设等等。设置了以太网、CAN、ADC/DAC接口,可以要验证一些设计,也可以通过开发板做前期的设计,避免少走弯路。


本文摘自:中国电子报

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