| 处理器系和控制器系这2大产品体系的开发
|
| 瑞萨为了满足多媒体处理,高精度的电机控制等对高端MCU的需求,推出了32位RISC
MCU--SuperH族产品。
从SH-1开始,到后来发展出的SH-2,SH2-DSP,SH-3,SH3-DSP,SH-4,SH-2A,SH2A-FPU,SH-4A等内核,主要可以分成面向多媒体处理等的处理器系和面向实时处理的控制器系2大产品体系列。
作为处理器系,瑞萨提供了拥有SH-3/SH3-DSP内核的SH7700系列,拥有SH-4内核的SH7750系列,拥 |
|
有SH-4A内核的SH7780系列和拥有SH-2A内核的SH7200系列。另一方面,在控制器系产品方面,瑞萨则提供了拥有SH-1,SH-2,SH2-DSP,SH3-DSP,SH-2A,SH2A-FPU等各种内核的丰富产品线,在电机控制和引擎控制等广泛领域被众多用户所采用。
在此,让我们以瑞萨SuperH族中的控制器系MCU为中心,来看一下它们是如何对应在中国市场上有很高需求的电机控制应用的。 |
 |
| |
|
|
| 可以从丰富的产品线中选择极为合适的MCU |
在各种各样的电机中,直流无刷电机的应用正在日益扩大。直流无刷电机与感应电机相比,体积约为1/3~1/5,拥有小型化,高附加价值,低振动,低噪音等多重优势。
而要控制直流无刷电机就必须使用MCU,控制的精确度越高就要求MCU的性能越高。比如,高性能的空调就会要求其电机部分能实现即省电又静音且严格的旋转控制等具备高附加价值的控制功能。
另外,半导体生产装置,高速加工中心,工业用机器人等工业系统方面,都要求具有高速,高精确度,低振动的电机控制,而符合这些要求的就是AC伺服器及通用变频器。
AC伺服在不断高速化和高精确度化的同时也不断小型化和低价格化,同时通信功能也在向高速,多功能化的方向发展。为了满足AC伺服电机的高响应性,还要提高高性能CPU,与存储器的高速接口,PWM(Pulse
Width Modulation:脉冲宽度调制)方式等。
通用变频器也是如此,产品高速化,小型化的同时又要求低价格,以提高成本竞争力。
由此可见,电机控制的需求正在不断的多样化,而对于与之对应的MCU也需要提高其性能和功能。
瑞萨拥有从数个MIPS处理性能到数百个MIPS处理性能的广泛MCU产品线,可以充分应对从低端到高端的 |
|
多样化电机控制需求,在SuperH族中,有搭载了SH-2,SH-2A内核,面向电机控制的高端MCU,特别是采用SH-2A内核的产品线,作为电机控制MCU的旗舰产品,可以实现最大480MIPS处理性能的强大电机控制;甚至搭载两个SH-2A内核的话,还可以实现最大960MIPS的处理性能。由于电机时常发出噪音而尽量要求单芯片化的需求也较为强烈,因此瑞萨今后也会在内置大容量闪存方面不断发展。
瑞萨在电机控制方面提供广泛的MCU产品线的同时,还通过委托日立制作所和三菱电机2个研究所进行算法的开发,积极参与电机控制本身的研发。其成果之一就是面向3相电机的One-shunt控制功能的早期实用化。
作为进入电机控制世界的钥匙,瑞萨还为初学者准备了可以轻松评价电机控制用MCU开发环境的学习工具包(详细内容请参阅P5-6的文章),讲座等,以此满足广大用户想要了解电机控制应用的需求。
另外,使用SuperH这样的通用MCU,在负责电机控制的同时,还可以承担系统控制,从而实现系统的小型化和低成本。瑞萨还在研发系统控制所必需的CAN网络对应功能和内置LCD控制器,藉此提高MCU的附加价值。 |
| |
|
|
高速,高精确度,低振动的电机控制之完美选择 --
SH-2,SH-2A,SH/Tiny |
下面让我们来介绍SuperH族中几款面向工业用电机控制的产品。
瑞萨的SuperH族拥有众多面向工业用电机控制的产品线,我们可以从中选择最合适的MCU产品。
面向电机控制的SuperH族MCU中,SH7211群是一款高端产品。它搭载了160MHz工作频率的SH-2A内核,可以发挥320MIPS的处理性能。作为内置SH-2A内核的第一款闪存MCU,不仅内置512KB的闪存和32KB的RAM,还搭载了16位新PWM定时器(MTU2/MTU2S),12位A/D转换器,8位D/A转换器等外围功能,是最适合工业用电机控制的产品之一。
另外,内置SH-2内核的SH7080系列是面向工业用电机控制的中端MCU。其最大工作频率为80MHz,可以发挥104MIPS的处理性能,同时还内置了最大512KB的高速,大容量闪存(1周期80MHz的存取)。 SH7147群MCU内置了CAN接口,搭载了最大工作频率为80MHz/
64MHz的SH-2内核,同时内置了最大256KB的闪存(1周期80MHz/ 64MHz的存取)及16位新PWM定时器(MTU2/MTU2S)。另外12位分辨 |
|
率的A/D转换器有16通道(8通道+8通道),还可内置共6个系统(每个模块3个系统)的S/H(Sample
and Hold)电路,可实现电机3相同时取样。
此外还提供SH/Tiny系列中的SH7125群,它拥有针对电机控制的专门化功能,且缩减了性能的一款产品。除了内置最大工作频率为50MHz的SH-2内核外,还内置有128KB或者64KB闪存,16位新PWM定时器(MTU2)和10位A/D转换器。正如Tiny系列一贯的少引脚,小型化封装等特点,是具有10mm角,48引脚的品种。
在不断追求高性能的趋势下,作为下一代内核,搭载有2个SH-2内核的SH2A-DUAL诞生了。通过搭载2个SH-2A内核,可以实现单芯片上960MIPS的高性能。每个SH-2A内核里都内置了CPU,FPU,指令缓存,数据缓存,URAM,尽可能做到在各CPU内部进行处理而无需访问CPU外部。
今后,瑞萨还会将这种搭载了SH2A-DUAL内核,内置闪存,面向电机控制的单芯片MCU推向市场。 |