2023年8月16日，高性能嵌入式解决方案厂商“上海先楫半导体（HPMicro）”正式发布全新产品系列——高性能运动控制微控制器 HPM5300。独具匠“芯”的HPM5300系列以强劲的性能、灵活的编码器优势、丰富的通讯接口和更小的封装等产品特点直击工业自动化、新能源和汽车电子三大热门领域应用痛点，助力行业实现高水平运控。

众所周知MCU行业是一个高端品牌集中度高，低端百花齐放的供应市场格局。高端MCU市场主要被国外龙头厂商所占据，在多年的市场和技术积累下，建立起了很深的护城河。工业自动化、新能源和汽车电子这三大热门领域是MCU行业非常具有代表性的高端应用场景，这些场景要求MCU有着更强的计算能力，更精准的控制能力以及更卓越的通讯能力。先楫半导体自创立之初就聚焦于高性能应用的市场需求，先后推出了HPM6700/6400、HPM6300和HPM6200三款高性能MCU，在算力和控制力等方面充分满足了高端市场的应用需求。

市场需求是多样化的，随着复杂运算、多媒体技术等创新应用的不断发展，市场对高性能运动控制MCU的需求也在快速增长。因此，先楫半导体本次推出的新品——HPM5300系列正是聚焦于高性能运动控制这一功能。这款产品相比先楫之前的产品系列更简单易用，上手开发的难度较低，具备更高的性价比优势，产品性能潜力大，市场前景广阔。

HPM5300系列是一款高性能RISC-V内核通用微控制器，支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展，主频480MHz，达到甚至超越国际主流高性能MCU产品，满足大多数应用场景下的开发需求。主控芯片主频不够不再是限制运控能力的瓶颈，HPM5300系列能够做到高速运算，同时提升带宽，高带宽带来更快的指令响应时间，配合HPM5300独有的自主知识产品“高精度位置传感器系统”，支持主流多种类位置传感器，为运动控制带来独特的体验。

HPM5300是先楫半导体第一款全系列内置1 MB Flash的产品，同时内置288KB SRAM，极大避免了低速外部存储器引发的性能损失。模拟部分集成16bit ADC、12bit DAC以及运放，增强整个系统精度。HPM5300配置两个八通道的PWM模块，同时引入了PLB可编程逻辑单元，实现丰富、多逻辑的保护，提高了产品的稳定性。卓越的通讯能力在丰富的通讯接口上体现得淋漓尽致，HPM5300系列提供多种可灵活配置的接口，包含4路CAN-FD、4路LIN、多路UART/SPI/I2C以及USB OTG内置HS PHY，轻松实现各种接口类应用。

为了提高运控准确性，HPM5300系列支持各类位置传感器，包括光电式、磁感应和旋转变压器，同时提供灵活的编码器输入输出，兼容总线型、模拟类和脉冲型，匹配增量和绝对编码器各种输入输出信号形式，信号转化灵活、效率高。HPM5300系列可支持市面上主流的各类型编码器通讯协议，如多摩川、BISS-C、ENDAT、HIPERFACE等。

在灵活全面的位置反馈支持下，HPM5300系列在运控能力上得以进一步提升。同时HPM5300系列专门配置了运动处理单元，可提供位置预测和运动轨迹规划功能，为主处理器分担更多的工作量，提升效能。

目前，HPM5300系列目前可提供100 LQFP，64 LQFP，48 QFN等封装，更小的封装可缩小板级PCB尺寸，更小外观创造更多可能性。

本次发布的HPM5300系列产品主要面向工业自动化、新能源及汽车电子三大应用领域。目前，在工业自动化中的编码器和伺服驱动器，新能源中的微型逆变器，汽车电子中的IMU、ECU 和汽车座椅门控模块等应用中，HPM5300系列已显示出其独特的产品优势。同时，该产品系列提供 -40—105℃ Ta满足工业级和车规级的环境温度选项。我们希望携手众多合作伙伴，与终端客户一起发掘HPM5300系列产品应用层面的更多可能性。

独具匠“芯”的高性能运动控制MCU HPM5300系列，将以强劲的性能、丰富的接口、更小的封装、卓越的品质为工业自动化、新能源及汽车电子等领域应用带来丰富的算力和高效的控制能力。

供货情况：

HPM5300现已提供完整的样片、开发板和软件开发包支持。在硬件配套方面，HPM5300的开发板购买链接已在先楫半导体官网上线。

HPM5300系列已全面量产并可接受大批量订单。有关样片申请与芯片购买事宜，请联系先楫半导体的销售、官方代理商和方案设计公司。

2023年7月13-14日，第三届中国集成电路设计创新大会暨IC应用博览会（ICDIA 2023）在无锡太湖国际博览中心召开。国产领先高性能通用MCU厂商——上海先楫半导体科技有限公司（HPMicro）携其HPM6700/6400、HPM6300和HPM6200系列产品EVK及产品解决方案亮相滴水湖论坛RISC-V国产芯片展区。

ICDIA 2023联合滴水湖中国RISC-V产业论坛主办方中国RISC-V产业联盟 (CRVIC)、芯原股份，推选本土RISC-V领先芯片企业集中展示，以呈现中国RISC-V技术产业化的最新成果，促进产业间的合作，推动中国RISC-V产业的快速发展。

本次展台，先楫半导体展示了以下四个领域的解决方案：

工业控制：单芯片4轴驱显一体伺服方案

四轴伺服解决方案采用高性能的 HPM6750 作为主控，单芯片实现 HMI 与四轴伺服运动控制，稳定性好、响应速度快、控制精度高，无需总线通信反馈与交互控制，片内完成所有数据采集、处理和显示，大大提高伺服控制和四电机的同步控制效率。

新能源：光伏微型逆变器和电源LLC方案

基于HPM6280高性能MCU和先进外设，实现单向并网太阳能光伏微型逆变，包含MPPT、逆变、并网、孤岛检测、通信等功能。

汽车电子：汽车仪表显示Demo

基于HPM6750开发的汽车仪表显示方案，实现10.25英寸/分辨率1280x480液晶屏的驱动，刷新率超过60FPS。HPM6750内置LCDC控制器和PDMA，可实现 RGB888 LCD驱动、2D图形加速、8图层显示等功能，同时HPM单片机还适配了LVGL/AWTK等常用GUI开发架构，方便开发。

AI 边缘计算：人脸/物体识别方案

基于HPM6750+ TensorFlow Lite 开发的人脸/物体识别方案，实现人脸的快速追踪检测；HPM6750内集成两个816MHz 内核，为基于TFLM开发的AI模型提供超高的运算能力，实现快速的AI推理运算（每次人脸检测平均耗时44.5毫秒）。HPM6750具备DVP摄像头接口和LCD显示屏接口，在同一个芯片内完成方案的图像采集与显示，降低系统成本。

在Embedded World China首届展会举办期间，嵌入式开发软件和服务的全球领导者 IAR  与国产领先高性能MCU厂商先楫半导体（HPMicro）共同宣布达成战略合作协议：IAR 最新的 Embedded Workbench for RISC-V 版本将全面支持先楫HPM6000高性能RISC-V MCU系列，这是IAR 首次支持高性能通用RISC-V MCU产品系列。IAR为先楫半导体的创新产品提供全面的开发工具支持，包括代码编辑、编译、调试等功能，帮助开发人员充分利用先楫半导体高性能RISC-V MCU的潜力。

先楫半导体是一家致力于高性能嵌入式解决方案的半导体公司，目前已经量产的高性能通用MCU产品系列包含HPM6700/6400、HPM6300及HPM6200，性能领先国际同类产品并通过AEC-Q100认证。公司已完成ISO9001质量管理认证和ISO 26262功能安全管理体系认证。先楫MCU产品在工业、汽车和能源市场有广大的客户基础，涉及应用包括伺服电机控制、工业机器人、数字电源（ PFC/ LLC/CLLC ）、储能BMS、逆变器、新能源汽车EVCC、车载OBD诊断系统、数字音频等多个领域。

先楫半导体CEO曾劲涛先生表示，“先楫半导体与IAR 之间的战略协议是我们致力于为嵌入式系统市场提供优越解决方案的重要里程碑。IAR Embedded Workbench for RISC-V 是业界公认的嵌入式集成开发解决方案的领导者。此次合作必将为先楫半导体的RISC-V高性能MCU产品系列带来更广泛的开发者基础和更全面的开发支持。”

久经考验的 IAR Embedded Workbench for RISC-V 以其一流的代码体积优化功能，在众多 RISC-V 开发者中久负盛名，旨在帮助企业使用体积更小的芯片或为现有平台增加更多的功能。由于代码是利用工具链的先进优化技术生成的，因此在 EEMBC 认证实验室的 CoreMark 测试中，其表现出令人信服的快速代码和行业领先的性能。内含的 C-SPY 调试器使开发人员能够完全实时地控制应用，其中包括使用复杂的断点、Profiling、代码覆盖、带有中断的时间线和功耗记录。

而完全集成的代码分析工具确保代码能够符合特定的标准，如 MISRA C（2004 年和 2012 年），以及最佳编程实践，如CWE 和 CERT C 安全编码标准，帮助客户提高代码质量。经过TUV SUD认证的功能安全认证版本的 IAR Embedded Workbench for RISC-V，满足包括ISO26226 和IEC61508在内的十个功能安全标准，可以帮助用户加速功能安全产品开发和认证。 此外，IAR Embedded Workbench for RISC-V 还具有强大的调试和跟踪功能。

“我们很高兴与先楫半导体合作，实现IAR Embedded Workbench for RISC-V 与他们创新的RISC-V微控制器的无缝集成，" IAR 亚太区副总裁Kiyo Uemura表示， "这是我们致力于推动RISC-V最新技术和架构发展的重要举措。我们期待为RISC-V开发人员提供强大的开发环境，以最大程度提高他们的生产力，帮助他们实现高效的软件开发和卓越的成果。"

先楫半导体软件包含IAR Embedded Workbench for RISC-V 支持的HPM SDK预览版预计于2023年7月释放，请联系先楫半导体的销售工程师、FAE以及官方代理商获取详细信息。

根据国家能源局2020年能源领域行业标准制修订计划，中国电力科学研究院有限公司牵头起草了《12kV一二次融合成套柱上开关》、《12kV一二次融合成套环网箱》两项电力行业标准。2021年6月中国电科院配电技术中心组织30余家配电开关及配电终端主流生产企业开启了两项标准的执行。

在过去的二年，新规不断应用在设备端口。标准规定DTU采用双核设计，区分实时核和管理核。实时核需要MCU保证完成保护和高速采样，管理核需要高性能处理器实现状态检测数据接收和分析及通信。硬件接口规定3路以太网、多路串口、4G通信、国密加密芯片、北斗定位对时等。

基于市场以及庞大的电力客户群体的需求，北京远大创新科技有限公司与上海先楫半导体科技有限公司通力配合，用国产高性能RISC-V内核MCU设计了一款DTU/FTU最小系统核心板。客户可以根据国网标准固定外部设计，还能扩展自定义功能。

电网自动化系统一般由以下部分组成：配电主站、配电子站（常设在变电站内，可选配）、配电远方终端（FTU、DTU等）和通信网络。配电主站位于城市调度中心，配电子站部署于110kV/35kV变电站，子站负责与所辖区域DTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信。

如下是最小系统板框图：

考虑到系统的秒级响应要求、电网对自主可控的要求等因素，设计团队选用先楫半导体（HPMICRO）的高性能MCU HPM6750IVM。该MCU为BGA289封装，多达195个GPIO；2M的SRAM，灵活可选容量的外挂FLASH；内部DSP单元，支持SIMD和DSP指令；RISC-V双内核完全自主可控，主频816M，创下了高达9220CoreMark和高达4651DMIPS的MCU性能记录。芯片工作温度在-40℃~105℃，满足电力行业苛刻工作环境。

• 双千兆以太网：根据标准要求，扩展了一路SPI转以太网接口

• 双USB接口：支持扩展网口与外挂4G

• 17路串口：满足串口通信需求

• 4路高速SPI：支持外挂加密芯片、ADC芯片、SPI转以太网芯片

• 4路IIC：支持外挂实时时钟、温湿度传感器等

• 1个16bit ADC和3个12bit ADC：支持模拟量的采集

核心板配套的FTU/DTU示例程序包含rt-thread操作系统、Lwip网络协议栈、flash文件系统、本地数据库、相应外设驱动示例，能极大的帮助客户简化开发。

同时该方案还有硬件完全兼容的HPM6450IVM单核版本，可以灵活适应各种电力的高低端应用场景。支持FreeRTOS、RT-Thread，并适配了轻量级的鸿蒙系统。

国际形势风云莫测、贸易战愈演愈烈，电网安全和稳定至关重要，广大电力设备制造商对国产自主可控替代需求越来越强烈。先楫半导体高性能MCU HPM6000 系列产品，支持单核双核RISC-V架构，凭借其高算力、高可靠性、低功耗、高集成性等优势特点，可满足电网配变电终端新标准要求，可用于高压配电FTU/TTU/DTU三合一统一平台应用，进一步拓展电力能源领域市场。

目前，HPM6000系列高性能通用MCU的多款型号已应用于储能BMS、PCS、智能断路器、继电保护装置、数据采集终端、电力网关及充电桩等多个电力能源产品，并获得行业客户广泛认可。先楫半导体将再接再厉，携手合作伙伴继续开发更多的优质方案，并推出更多高性能MCU产品，为电力行业的国产化贡献自己的力量。

概 述

在进行电机类、电源类应用开发时，如何使用PWM定时器模块灵活、高效的实现所需 PWM波形的输出，是众多开发者关注的问题。先楫半导体已发布的HPM6000系列芯片上，均带有PWM定时器模块。与普通定时器产生的PWM相比，其产生的PWM可方便的配置为互补PWM对，并带有强制输出、死区插入、故障封锁、影子寄存器等功能。 

本文将简单介绍PWM定时器模块内的一些概念，以图文的形式帮助开发者理解PWM定时器模块的运行方式。然后辅以大量代码实例，介绍了如何生成普通 PWM、互补 PWM、同步 PWM、错相 PWM，以及PWM如何使用ACMP封波。帮助广大开发者更好地使用 PWM 定时器模块实现自己所需的功能。

PWM 模块

关于先楫半导体HPM6000系列 PWM 模块的详细功能，请参考先楫半导体官方网站发布的 UM 手册。