Chip di controllo principale del robot domestico: le alte prestazioni non restano indietro, la sostituzione domestica è al momento giusto
Chip di controllo principale del robot domestico
Dopo aver parlato dei chip di controllo dei robot di così tanti produttori internazionali di prim'ordine, abbiamo finalmente rivolto la nostra attenzione ai produttori nazionali di semiconduttori. Al momento, sembra che l'MCU migliore del controllo sia ancora la prima scelta per i produttori di robot domestici, ed è anche il campo in cui i produttori di semiconduttori domestici hanno il maggior numero di applicazioni di robot. Dopotutto, circa l'80% dei controller integrati in un singolo robot industriale sono in media MCU e il resto sono componenti di elaborazione ad alte prestazioni come MPU e DSP.
Innanzitutto, nel campo dell'applicazione robotica, che ha un grande potenziale di mercato e profitti elevati, la maggior parte dei chip driver sono ancora quei marchi che abbiamo menzionato prima, ma la "sostituzione domestica" ha effettivamente creato grandi opportunità di business per i produttori nazionali di MCU. Molti produttori nazionali di MCU sono entrati nel mercato dei robot con prodotti rappresentati dalla serie ARM Cortex-M4 e sono favoriti da vari produttori di robot sotto l'influenza di molteplici fattori come il ciclo dei costi.C'è ancora molto spazio per la crescita nel mercato domestico chip del driver del robot. Quindi si partirà dal MCU delle applicazioni di robot domestici.
Zhaoyi Innovazione GD32F4
L'innovativa serie GD32 di Zhaoyi è stata utilizzata in molti campi come il controllo industriale e l'azionamento di motori L'intera serie ha core M3, core M4, core M23 e core RISC-V. Qui selezioniamo i prodotti della serie GD32F4 con nucleo GD32Cortex-M4, come sono le prestazioni rispetto ai prodotti principali M4 di molti produttori internazionali.
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(Fonte: Innovazione Zhaoyi)
Come mostrato nella figura sopra, la serie GD32F4 appartiene alla serie potenziata, con un'alta frequenza di 168MHz, 3MB di memoria flash e 192KB di SRAM. I prodotti ad alte prestazioni della serie STM32F4 hanno una frequenza principale di 170 MHz, una memoria flash di 2 MB e una SRAM di 384 KB.Al contrario, le prestazioni della serie GD32F4 non sono inferiori. La serie GD32F4 incorpora l'innovativa e avanzata tecnologia di memoria gFlash brevettata di Zhaoyi e ha una flessibilità di progettazione estremamente elevata nella configurazione della memoria.
Come serie avanzata ad alte prestazioni, per soddisfare le applicazioni di livello industriale, la serie GD32F4 è dotata di un massimo di 3 ADC a 12 bit 1 Msps, 10 timer a 16 bit per uso generico e 1 timer avanzato PWM. Questa serie di periferiche ricche e ad alte prestazioni lo ha raggiunto, e il resto è ridurre il più possibile il consumo energetico, che è anche la priorità assoluta di tutti gli MCU. La serie GD32F4 ha tre modalità di risparmio energetico, che possono massimizzare l'ottimizzazione tra il ritardo di riattivazione e il consumo di energia per le applicazioni a bassa potenza, tenendo conto il più possibile di prestazioni elevate e basso consumo energetico.
Tecnologia nazionale N32G455
Basato sul core del processore a 32 bit della serie ARM Cortex-M e sull'accumulo di tecnologia di ricerca e sviluppo di chip SoC, National Technology ha perfezionato prodotti MCU ad alta integrazione, alte prestazioni e bassa potenza. La serie N32G455 è una serie di prodotti avanzati di MCU per uso generale a tecnologia nazionale.
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(Fonte: Tecnologia Nazionale)
La serie N32G455 adotta un core ARMCortex-M4 a 32 bit con una frequenza principale di 144 MHz, supporta operazioni in virgola mobile e istruzioni DSP e dispone di 512 KB di FLASH su chip e 144 KB di SRAM. Rispetto al primo, lo storage non è la direzione principale di questa serie, ma un'elevata integrazione. Esistono fino a 17 dispositivi analogici ad alte prestazioni, 18 interfacce di comunicazione digitale e più di 10 motori di accelerazione hardware per algoritmi crittografici integrati, che supportano varie funzionalità di sicurezza come crittografia dell'archiviazione, protezione della partizione utente e avvio sicuro. Sicurezza ed elevata integrazione sono le caratteristiche della serie N32G455.
La ricca integrazione si riflette anche nell'integrazione di periferiche analogiche, come 4x12bitADC (@5Mbps), 2x12bitDAC (@1Mbps), rail-to-rail OP-AMP con amplificazione del guadagno programmabile integrata e comparatori analogici ad alta velocità. Al fine di migliorare le prestazioni di controllo del robot, basate sui timer di base e generali, la serie N32G455 è inoltre dotata di due timer avanzati a 16 bit con una precisione di controllo di 6,9 ns per un'uscita PWM complementare.
L'elevata integrazione e il controllo stabile rendono la serie N32G455 sufficiente per adattarsi alla maggior parte degli attuali driver di robot industriali e, infine, guardare al consumo energetico di questa serie. Lo stato di standby è di 3 uA sotto 3,3 V e il consumo energetico di 90 uA/MHz in normali condizioni di lavoro non è infatti elevato. È stato riferito che National Technology sta promuovendo anche i prodotti core M7. Per i robot collaborativi con flessibilità e scalabilità sempre maggiori in futuro, vale la pena guardare al chip di azionamento e controllo del core M7.
Smart Micro MM32
Smart Micro è tra i migliori in forza di ARMMCU in Cina e i suoi prodotti hanno anche molte applicazioni nell'automazione industriale. Qui vengono selezionate due serie di Smart Micro. Sebbene i chip per robot che stiamo cercando in questa serie siano tutti i principali chip di controllo con prestazioni elevate e potenza di calcolo il più possibile elevata, abbiamo comunque eliminato l'MM32SPIN222C qui. L'MM32SPIN222C della serie MM32SPIN trova largo impiego nelle piccole giunzioni dei robot industriali.Sebbene le prestazioni di calcolo dell'MM32SPIN222C del core M0 non possano essere paragonate a quelle dell'M4 e M7, non ha bisogno di troppo per l'attuale livello di robot industriali intelligenti potenza di calcolo.
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(Fonte: Microelettronica intelligente)
L'MM32F3270 utilizza l'ArmCortex-M3 ad alte prestazioni come core e la frequenza operativa massima può raggiungere i 120 MHz. 512KB di Flash e 128KB di RAM sono sufficienti per le esigenze di base. Questa serie di porte I/O e periferiche è anche molto ricca, 2 interfacce I2C, 3 interfacce SPI, 3 interfacce I2S e 8 interfacce UART; 3 ADC a 12 bit (tempo di conversione 1us), 2 DAC a 12 bit, 2 comparatori.
Per migliorare la capacità di controllo, questa serie è dotata di 2 timer avanzati oltre ai timer generici, costituiti da contatori a 16 bit, 4 canali di cattura/confronto e generatori PWM complementari trifase con PWM complementare con dead -uscita tempo di inserimento. Se utilizzato come generatore PWM, la sua capacità di modulazione copre lo 0-100%.
La serie MM32 implementa anche molte modalità di risparmio energetico per ridurre il più possibile il consumo energetico, in modo da ottenere il miglior equilibrio tra la richiesta di un basso consumo energetico, tempi di avvio brevi e molteplici eventi di riattivazione.