瑞薩為高端馬達(dá)控制領(lǐng)域打造SuperH族MCU

近年來(lái)，瑞薩科技推出了多款針對(duì)產(chǎn)業(yè)設(shè)備的高端馬達(dá)控制用SuperH族MCU產(chǎn)品。其搭載的內(nèi)核主要以SH-2A為主，主攻通用變頻器和AC伺服器的應(yīng)用，其優(yōu)越的基本處理性能與強(qiáng)大的馬達(dá)控制外圍功能已成為產(chǎn)品的主要亮點(diǎn)。

■　產(chǎn)業(yè)設(shè)備所必須的高強(qiáng)度馬達(dá)控制
所謂產(chǎn)業(yè)設(shè)備，包括了建筑設(shè)備、食品加工、印刷、擠壓成型設(shè)備等在內(nèi)，在上述設(shè)備的動(dòng)力、傳送、位置控制、風(fēng)扇（冷卻）、泵等操作環(huán)節(jié)中，需要使用數(shù)量眾多的馬達(dá)。除了單純操控電源開(kāi)/關(guān)外，矢量控制方面的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、扭矩等也需受到高度控制?，F(xiàn)今，將馬達(dá)自身與控制部分相結(jié)合的設(shè)備愈加顯著的朝著高性能化與小型化的方向發(fā)展。并且，為了與系統(tǒng)整體更為兼容，Ethernet、USB等多樣化接口也必不可少。要將上述產(chǎn)業(yè)設(shè)備的所有馬達(dá)控制需求得以實(shí)現(xiàn)，一個(gè)在達(dá)到高速運(yùn)算與高處理能力外，同時(shí)兼?zhèn)渚艿膫鞲行阅?、達(dá)到高度分解性能的控制輸出功率、及具備豐富的通訊性能等各種外圍功能的MCU必不可少。

■　兼?zhèn)涓咛幚硇阅芘c豐富外圍功能的控制器
產(chǎn)業(yè)設(shè)備中所使用的典型馬達(dá)，須同時(shí)具備感應(yīng)馬達(dá)與作為驅(qū)動(dòng)裝置的通用變頻器。永久磁鐵馬達(dá)、同步隨機(jī)存儲(chǔ)馬達(dá)（無(wú)刷馬達(dá)）除了具備優(yōu)秀的對(duì)應(yīng)性外還可完成扭矩控制，因此被廣泛應(yīng)用于FA領(lǐng)域的傳送裝置與擠壓成型等設(shè)備中。
在控制系統(tǒng)中常用的高度運(yùn)算有基礎(chǔ)矢量控制、矢量控制、傳感矢量控制等。這些運(yùn)算都是靠首先取得以馬達(dá)位置、加速度等操作狀態(tài)為基準(zhǔn)的脈沖波幅度及時(shí)間情況，然后進(jìn)行與目標(biāo)控制量間的復(fù)雜運(yùn)算，再經(jīng)由對(duì)開(kāi)/關(guān)時(shí)間具有高度時(shí)間分解能力的PWM脈沖波對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行功率輸出。為了完成上述操作過(guò)程，所需的MCU產(chǎn)品不僅應(yīng)具有高速運(yùn)算能力，更應(yīng)具備可確定磁極位置的多通道AD/DA變頻器與能夠生成高功能PWM脈沖波的高性能定時(shí)器群。例如，在對(duì)馬達(dá)進(jìn)行向量控制時(shí)，輸入捕捉定時(shí)器與具備空載定時(shí)器的三相馬達(dá)控制用輔助PWM定時(shí)器是必不可少的。

■　以SH-2A為主的MCU產(chǎn)品擴(kuò)充
瑞薩科技所推出的SuperH族產(chǎn)品由于其自身所具備的優(yōu)異運(yùn)算性能，正被廣泛的應(yīng)用于家電等民生設(shè)備至汽車、產(chǎn)業(yè)設(shè)備等眾多領(lǐng)域中。
在面向控制領(lǐng)域中，所采用的MCU主要以內(nèi)置了在中斷性能與實(shí)時(shí)性方面性能卓越的控制用SH-2A CPU內(nèi)核為主。
而在產(chǎn)業(yè)用途的高端馬達(dá)運(yùn)用中，則不斷推出集成了具備空載定時(shí)器的三相PWM定時(shí)器、具備比較匹配/輸入捕捉的高功能定時(shí)器、高速A/D變頻器、Ethernet與USB等接口的產(chǎn)品系列。
以具體面向變頻器為例，在此便可舉出以SH7206/SH7203/SH7201/ SH7211/SH7286/
SH7214/SH7216等為首的多個(gè)產(chǎn)品系列。以下，則向大家介紹瑞薩在此方面的主推產(chǎn)品SH7203。

●　SH7203
SH7203是搭載了最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度為200MHz的SH2A-FPU CPU內(nèi)核的ROM小型MCU產(chǎn)品。其所搭載的FPU支持單精度與雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，使其得以實(shí)現(xiàn)卓越的高速信號(hào)處理性能。在馬達(dá)控制方面，則不僅備有10bit×8通道的ADC，還搭載了16bit×7通道的定時(shí)器。另外，由于SH7203還具備變頻器用1單元與編碼器用1通道，因此從ADC到觸發(fā)器都可使用。
此外，在數(shù)據(jù)通信功能方面，除了搭載了可對(duì)應(yīng)高速USB2.0主機(jī)與功能模塊的接口以及CAN控制器外，還具有數(shù)字音頻輸入輸出用串行音頻接口（SSI），備有16段FIFO的串行交流接口與I2C總線接口，其內(nèi)置的最大WVGA規(guī)格（800×480像素）的液晶控制器則可對(duì)應(yīng)控電板的顯示。