Renesas недавно выпустила группу энергоэффективных микроконтроллеров для управления двигателями RA2T1, построенных на базе 64-МГц ядра Arm Cortex-M23, для недорогих приложений с одним двигателем, таких как электроинструменты, вентиляторы и бытовая техника.
Предназначенные для бесколлекторных двигателей постоянного тока (BLDC) и синхронных двигателей с постоянными магнитами (PMSM), устройства RA2T1 поддерживают как трапецеидальные методы управления, так и FOC, благодаря интегрированным 3-канальным схемам выборки и хранения (S&H), обеспечивающим точное измерение трехфазного тока. Они также включают функции аварийного отключения ШИМ и разнообразные аналоговые и цифровые периферийные устройства в компактных корпусах размером всего 4×4 мм QFN.
Ранее Renesas представила RA8T1 , также микроконтроллер для управления двигателями на базе ядра Cortex-M85 с инструкциями Helium и расширениями DSP. Идеален для управления двигателями с использованием искусственного интеллекта в промышленных приложениях и робототехнике. Примерно в то же время Infineon выпустила серию PSOC Control C3x , с функциями управления двигателями в реальном времени и безопасности, а также быстрыми АЦП, ШИМ с высоким разрешением и соответствием стандарту PSA Level 2.
Характеристики группы микроконтроллеров Renesas RA2T1:
- Ядро микроконтроллера – Arm Cortex-M23 Ядро Armv8-M до 64 МГц
- Память и накопители
- 8 КБ статической памяти с проверкой четности
- Flash-память для кода – до 64 КБ
- Flash-память для данных – 2 КБ (100 000 циклов записи/стирания)
- 128-битный уникальный идентификатор
- Периферийные устройства
- Последовательные интерфейсы
- 4 интерфейса SCI (UART, упрощенный I²C, упрощенный SPI, интерфейс смарт-карты)
- 1 интерфейс I²C (полнофункциональный)
- 1 интерфейс SPI
- Линии ввода-вывода общего назначения – до 40 линий GPIO (2 линии, допускающие напряжение 5 В, несколько с открытым стоком, подтяжка входа, настраиваемая сила тока выхода)
- Аналоговые устройства
- До 13-канальный 12-битный АЦП с 3 схемами выборки и хранения
- Встроенный датчик температуры
- 2 высокоскоростных аналоговых компаратора (ACMPHS)
- Таймеры
- 4 16-битных универсальных ШИМ-таймера (GPT) – поддерживают продвинутое управление двигателями (FOC, трапецеидальное)
- 2 32-битных энергоэффективных таймера AGTW (ШИМ, подсчет событий)
- Последовательные интерфейсы
- Источники тактовых сигналов
- Главный тактовый генератор (MOSC) (от 1 до 20 МГц)
- Высокоскоростной встроенный генератор (HOCO) (24/32/48/64 МГц)
- Среднескоростной встроенный генератор (MOCO) (8 МГц)
- Низкоскоростной встроенный генератор (LOCO) (32,768 кГц)
- Функция подстройки частоты для HOCO/MOCO/LOCO
- Встроенный генератор, выделенный для IWDT (15 кГц)
- Поддержка вывода тактового сигнала
- Системные функции
- Контроллер связывания событий (ELC)
- Контроллер передачи данных (DTC)
- Детектор пониженного напряжения (LVD) – настраиваемые пороги
- Функция прерывания по клавише (KINT)
- Сброс при включении питания (POR)
- Множество энергосберегающих режимов
- Безопасность
- Проверка четности SRAM
- Самодиагностика АЦП
- Защита области Flash
- Калькулятор CRC, обнаружение недопустимого доступа к памяти
- Защита от записи в регистры
- Схема контроля тактовой частоты (CAC), верификация GPIO
- Управление системой и питанием
- Энергоэффективная работа с несколькими режимами сна и ожидания
- Контроллер связи событий (ELC) для взаимодействия периферийных устройств без нагрузки на ЦП
- Контроллер передачи данных (DTC) для перемещения данных по прерываниям
- Функция Key Interrupt (KINT) с детектированием фронтов на выделенных входных выводах
- Встроенная схема Power-on Reset (POR)
- Детектирование пониженного напряжения (LVD) с настраиваемыми порогами
- Рабочее напряжение – 1.6В до 5.5В (VCC)
- Рабочая температура – -40°C до +105°C или -40°C до +125°C в зависимости от SKU
- Корпуса
- 48-выводный LQFP / HWQFN (7×7 мм)
- 32-выводный LQFP (7×7 мм), HWQFN (5×5 мм)
- 24-выводный HWQFN (4×4 мм)
RA2T1 не включает TrustZone, безопасную загрузку, акселераторы шифрования или обнаружение вскрытия, которые присутствуют в более продвинутых семействах RA, таких как RA4M , RA6M или RA4L1 с ядрами Cortex-M33.
Микроконтроллеры группы Renesas RA2T1 поддерживаются пакетом Flexible Software Package (FSP), включающим пакеты поддержки плат, драйверы периферии, промежуточное ПО и стеки подключения. Полностью совместимы со средой разработки e² studio на базе Eclipse и поддерживают инструментальные цепочки GNU Arm Embedded и IAR Embedded Workbench. Также доступны QE for Motor и Renesas Motor Workbench для конфигурирования, настройки и анализа в реальном времени алгоритмов управления двигателями. Дополнительно предоставляются примеры доступа к регистрам, пакеты проектов для быстрого старта и инструкции по использованию сторонних инструментов, таких как SEGGER J-Link и Keil MDK, для разработки и отладки.
Для упрощения разработки компания предоставляет комплект для разработки систем управления двигателями MCK-RA2T1 для оценки бездатчикового векторного управления двигателями PMSM и BLDC. Комплект включает плату ЦП MCB-RA2T1 , инверторную плату 48В/10А, плату связи для изоляции ПК и бесщеточный двигатель постоянного тока (R42BLD30L3). Поддерживает одно- и трехканальное измерение тока, защиту от перегрузки по току и различные датчики положения (Холла, энкодеры, индуктивные). Тестирование без настройки возможно с помощью встроенного тумблера и регулятора громкости, а полная настройка и мониторинг доступны через Renesas Motor Workbench.
Оценочная плата FPB-RA2T1Также доступна плата для быстрого прототипирования FPB-RA2T1 для ускоренной разработки. Оснащена встроенным эмулятором SEGGER J-Link, что устраняет необходимость во внешних инструментах отладки. Плата содержит разъемы Arduino Uno и Pmod с доступом ко всем выводам MCU через отверстия.
Renesas выпустила 30 микроконтроллеров новой группы RA2T1, но на момент публикации доступен для покупки только R7FA2T1074CNE в магазинах DigiKey и Mouser по цене $2.40 за единицу и $1.22 за партию 5000 штук. Комплект MCK-RA2T1 стоит около $533.03 , а оценочная плата FPB-RA2T1 продается за $12.41 . Дополнительная информация – на странице продукта и в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.