填補(bǔ)國內(nèi)EtherCAT控制器空白，先楫半導(dǎo)體于第四屆滴水湖論壇展示HPM6E00/HPM6E70系列新品

“工業(yè)現(xiàn)場總線”是指在工業(yè)應(yīng)用中，用于在執(zhí)行器、控制器以及人機(jī)界面或儀器儀表之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和信息傳遞的一種通信系統(tǒng)。在典型的工業(yè)應(yīng)用中，最底層的是“執(zhí)行器”，中間層是“控制器”，最上層是一些儀器儀表或人機(jī)界面。工業(yè)自動(dòng)化中的所有數(shù)據(jù)通信都依賴于“現(xiàn)場總線”，因此它是工業(yè)自動(dòng)化過程中不可或缺的設(shè)備。

目前，工業(yè)現(xiàn)場總線的市場情況反映了不同通信協(xié)議在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢。從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來看，以太網(wǎng)（包括工業(yè)以太網(wǎng)）在市場中占據(jù)了75%以上的份額，并且這一比例還在不斷增加。具體而言，西門子憑借其歷史積累定義的PROFINET協(xié)議占據(jù)了市場的最大份額；其次是由美國洛克菲勒定義的EtherNet/IP協(xié)議，第三位則是EtherCAT協(xié)議。從2014年到2022年，甚至未來，EtherCAT在亞太地區(qū)的節(jié)點(diǎn)增長呈現(xiàn)出指數(shù)級上升趨勢，在EtherCAT聯(lián)盟中約有40%-50%的會(huì)員來自亞太地區(qū)。因此，對于芯片制造商來說，支持PROFINET、EtherNet/IP和EtherCAT這三大協(xié)議，尤其是EtherCAT，是非常重要的。

據(jù)上海先楫半導(dǎo)體科技有限公司CTO 趙建斌介紹，先楫半導(dǎo)體的產(chǎn)品具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：出色的多媒體能力：去年推出的2.5GPU技術(shù)表現(xiàn)突出；超強(qiáng)的計(jì)算能力：其產(chǎn)品在處理復(fù)雜計(jì)算任務(wù)方面表現(xiàn)優(yōu)異；精準(zhǔn)的控制能力：適用于各種精密的數(shù)字機(jī)床等工業(yè)設(shè)備；卓越的通訊能力：包括對EtherCAT、千兆以太網(wǎng)、TSN Switch等通信標(biāo)準(zhǔn)的支持。TSN Switch目前是正在發(fā)展中的工業(yè)及汽車以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

在此次滴水湖論壇上，先楫半導(dǎo)體重點(diǎn)介紹了其HPM6E00/HPM6E70系列產(chǎn)品。該系列采用了高性能RISC-V雙核，主頻高達(dá)600MHz。配備高達(dá)2MB的SRAM和192KB的ROM，4Kb的OTP。集成TSN交換機(jī)，具備3個(gè)外部端口和1個(gè)內(nèi)部端口。內(nèi)置EtherCAT Slave控制器，支持3個(gè)MAC端口。配備1個(gè)千兆以太網(wǎng)MAC控制器，提供32通道高分辨率PWM控制器，分辨率高達(dá)100ps。支持4個(gè)增量式和絕對值位置傳感器接口。提供8個(gè)CAN-FD接口，4個(gè)16位SAR ADC，以及2個(gè)4通道濾波器。

“此前，幾乎所有能夠拿到正版EtherCAT控制器的客戶均為歐美客戶，而國內(nèi)在這方面一直存在產(chǎn)品空白。HPM6E00的推出，真正填補(bǔ)了這一空白。”趙建斌分享到。

HPM6E00系列采用了高性能雙核設(shè)計(jì)，提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，芯片內(nèi)部集成了TSN SWITCH硬件交換功能，將以太網(wǎng)交換功能整合到芯片中。每個(gè)芯片擁有4個(gè)交換口，再加上支持的三個(gè)以太網(wǎng)接口，使其在工業(yè)應(yīng)用中具備了強(qiáng)大的通信能力。。適用于工業(yè)以太網(wǎng)系、精準(zhǔn)位置電動(dòng)控制系統(tǒng)和精確控制等應(yīng)用領(lǐng)域。在工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中：HPM6E00廣泛應(yīng)用于工廠自動(dòng)化，如機(jī)器人、手臂、關(guān)節(jié)等，通過精確控制，實(shí)現(xiàn)控制與伺服電機(jī)的有機(jī)結(jié)合。在精準(zhǔn)位置電動(dòng)控制系統(tǒng)中，HPM6E00提高了位置控制的精度。在精確控制方面，HPM6E00確保了工業(yè)應(yīng)用中的高效運(yùn)行。

【工業(yè)電機(jī)精準(zhǔn)控制系統(tǒng)】HPM6E00系列適用于工業(yè)電機(jī)的精準(zhǔn)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的MCU在控制電機(jī)時(shí)，首先通過多種感知方式，如脈沖類、模擬類或串口類協(xié)議，感知電機(jī)的位置。這些協(xié)議支持多種電機(jī)位置感知方式，客戶可以在同一個(gè)硬件平臺(tái)上開發(fā)出支持各種協(xié)議的產(chǎn)品。此外，電機(jī)的控制環(huán)路計(jì)算通過內(nèi)部加速器和坐標(biāo)變換處理，使得電機(jī)控制的精度和速度達(dá)到了極高的性能。整個(gè)環(huán)路從電機(jī)感知到輸出下一步控制僅需200納秒。

【流程控制應(yīng)用】在石油天然氣生產(chǎn)、化工、采礦、木材加工、水污染處理、氫能源等流程控制行業(yè)中，HPM6E00系列芯片發(fā)揮著重要作用。通過嚴(yán)密的時(shí)間節(jié)點(diǎn)控制自動(dòng)化生產(chǎn)線的每個(gè)步驟，該芯片能夠高效地進(jìn)行通訊、控制以及讀取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并控制節(jié)點(diǎn)的開關(guān)，從而發(fā)揮最大效能。

“國內(nèi)目前沒有類似的產(chǎn)品，HPM6E00已在與瑞薩產(chǎn)品的競爭中取得優(yōu)勢，并逼使瑞薩大幅降低了報(bào)價(jià)?！壁w建斌坦言到，“許多客戶已經(jīng)開始使用該產(chǎn)品，HPM6E00開發(fā)板套件也已經(jīng)推出，市場需求旺盛，供不應(yīng)求。”