广芯微

一、前言   

生活中有很多地方需要用到水泵,不同于常规的抽水式水泵,体积更小的微型水泵在很多领域都在使用,几乎无处不在,它的发展使我们的生活多姿多彩,多种新型水泵的研发与应用,为我们带来极大的便利,其应用领域包括:电动汽车散热系统,自动化设备水循环,水制冷等电器,饮水机,卫浴产品,碎纸机,无土栽培,水暖床垫,空调抽水,水族鱼缸,足浴盆,水暖床垫,热水器,电脑水冷,水冷风扇,医疗器械,制药系统,化工,循环系统,冷却散热系统,制冷系统,水冷空调,水冷风扇,移动洗澡机,太阳能喷泉,太阳能循环系统,家庭增压系统,别墅供水系统,小型灌溉系统,水处理系统,小型供水系统,汽车循环系统,汽车加热系统,机床,家用电器,厨房电器,卫浴产品,热水循环系统等。

1.jpg

广芯微结合自研芯片UM32MP32低功耗、多功能外围接口与集成预驱、LDO等特点,开发用于小功率水泵产品的电机控制解决方案,并开放源文件及快速的技术服务,确保客户基于广芯微方案开发的产品快速实现量产。   

二、硬件方案介绍  

硬件版图:

下图为广芯微UM32MP32 小功率水泵方案原理图及2D版图。

2.png

3.png

4.png

硬件方案框图及特点:   

5.png

1.内置5V LDO  Power电源直接输出至MCU(支持5.5-24V宽电压输入);

2.支持电源防反接电路设计;

3.内置1路运放可直接进行母线电流采样;

4.内置4路比较器快速直接获取反电势信号及硬件过流保护 ;

5.PWM支持与比较器的联动,异常情况紧急停机保护机制,有效防止功率元器件损坏;

6.内置3P+3N预驱,减少外围电路及布板空间;

7.丰富的外设接口(SPI/UART/IIC),支持多传感器扩展功能;

8.板极ESD设计可靠度可达8KV以上,得益于广芯微UM32MP32芯片优异的ESD性能;

9.高集成度 高可靠性 低功耗MCU,全部外围器件只有50个左右(除4*MOS及MCU外都是阻容),大大降低设计及生产成本,降低器件失效不良率。

三、软件方案介绍  

软件架构:此方案整个软件工程分为应用层、System、Common及电机库。应用层包含系统初始、系统配置、CLI引擎、通用任务、电机控制API、电机任务等。System层包含Startup启动、中断服务、时钟、睡眠与低功耗等。Common层包含消息队列、软定时器、延时/串口输出、实用工具等。电机库包含PID 环路、换相函数处理、芯片驱动库等。    

6.png

软件设计框图:此方案为无感方波控制方案,整体框架分为:     

1.IPD初始脉冲位置检测;    

2.反电势过零检测,控制电机换相;    

3.PWM发波;    

4.PID速度/功率/电流闭环控制;     

5.故障检测机制(过流,过压,欠压,缺相,堵转等全功能保护)。

7.png

电机算法库概要:    

8.png

四、功能参数及测试波形  

  • 功能参数:无感方波控制方案

  • 输入电压:DC 5.5-24V

  • 额定功率:<100W

  • 防电源反接电路设计

  • 硬件过流,欠过压,欠过温,限/过流,堵转等全功能保护

  • 缺水保护

测试波形:

9.png

五、方案优势  

1.低功耗技术指标

(1)1.2μA @3.0V DeepSleep+RTC 模式,RCL 运行, IO、SRAM 以及寄存器数据保持;

(2)0.9μA @3.0V Stop 模式,所有时钟停止,IO、 SRAM 以及寄存器数据保持;

(3)50μA/MHz @3.0V @32MHz Active 模式;

(4)3.7μs 快速睡眠唤醒系统。2.高可靠性,将EMC及ESD性能作为基础要求融入芯片定义,在设计阶段进行针对性优化,并结合板级设计通过了目前所有电控项目的ESD及EMC测试;

3.高集成度,内部集成4路比较器,1路运放,硬件加速器,6 路 PMOS+NMOS Driver, 5V/40mA LDO;

4.分层设计的软件架构,丰富且成熟的电机算法库,降低开发设计难度及技术门槛。

关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司是一家致力于面向新能源、变频电机控制及低功耗物联网等领域为客户提供创新芯片及其解决方案的集成电路设计企业,其产品包括极具特色的微控制器芯片、无线射频收发器芯片、快充与数字电源管理芯片等。广芯微独有的低功耗芯片设计方法、高效率的变频电控技术、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成创新与差异化的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 14

一、前言   

空气净化器能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛等装修污染物、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度。目前国内整体空气净化器零售市场需求不振,但整体出口仍居高位,是目前国内空气净化器产能产量增长的主要动力,数据显示,我国空气净化器产能从2016年的1357.8万个增长至2022年的超4千万个。

1.png

广芯微基于UM321xF系列芯片特点,开发出应用于空气净化器/吊扇等风机产品的电机控制参考设计和完整解决方案,并开放源文件及快速的技术服务,确保客户基于广芯微方案进行产品开发可顺利实现量产。

二、硬件方案介绍  

硬件版图:    

2.png

3.png

4.png

硬件方案框图:

5.jpg

1.内置5V LDO  Power电源直接输出至MCU(支持5.5-24V宽电压输入);

2.内置1路运放可直接进行单电阻电流采样重构;

3.内置3路比较器快速直接获取反电势信号或硬件过流保护 ;

4.PWM支持与比较器的联动,异常情况紧急停机保护机制,有效防止功率元器件损坏;

5.内置3P+3N预驱,减少外围电路及布板空间;

6.丰富的外设接口(SPI/UART/IIC/CAN),支持多传感器扩展功能;

7.板极ESD设计可靠度可达8KV以上,得益于广芯微UM321xF芯片优异的ESD性能;

8.高集成度、高可靠性、低功耗MCU,电机控制相关外围器件只有40个左右,大大降低设计及生产成本,降低器件失效不良率。

三、软件方案介绍  

软件架构:

此方案整个软件工程分为应用层、System、Common及电机库。应用层包含系统初始、系统配置、CLI引擎、通用任务、电机控制API、电机任务等。System层包含Startup启动、中断服务、时钟、睡眠与低功耗等。Common层包含消息队列、软定时器、延时/串口输出、实用工具等。电机库包含PID 环路、换相函数处理、芯片驱动库等。

6.png

软件设计框图:

控制器上电后进入系统配置,依次进行IO端口配置,AD转换模块配置,定时器的配置,中断初始化,定时器初始化,保护参数初始化,交互参数初始化,初始化状态检测,使能中断,最后进入主循环(App-Task)执行相应app层事件。

电机控制部分主要在高频中断中执行运算,主要处理FOC运算部分,及位置速度观测器。ADC中断主要处理采样数据,低频中断主要处理速度/功率外环控制部分及故障检测部分。

7.jpg

8.jpg

电机控制算法采用单电阻无感FOC的电流转速双闭环控制系统:    

9.jpg

电机算法库概要:

10.png

四、功能参数及测试波形  

功能参数:  

  • 单/双电阻无感FOC控制方案

  • 输入电压:DC 5.5-28V

  • 额定功率:<120W

  • 顺逆风启停

  • 硬件过流,欠过压,欠过温,限/过流,堵转等全功能保护

测试波形:

11.png

12.png

五、方案优势  

1.低功耗技术指标

1.1μA@3.0V DeepSleep+RTC模式,RCL运行,IO、SRAM以及寄存器数据保持 

0.44μA @3.0V Stop模式,所有时钟停止,IO、SRAM以及寄存器数据保持 

123μA/MHz @3.0V @48MHz Active模式 

3.7μs快速睡眠唤醒系统

2.高可靠性,将EMC及ESD性能作为基础要求融入芯片定义,在设计阶段进行针对性优化,并结合板级设计通过了目前所有电控项目的ESD及EMC测试;

3.高集成度,内部集成3路比较器,1路运放,硬件加速器,减少外围电路及布板空间;

4.分层设计的软件架构,丰富且成熟的电机算法库,降低开发设计难度及技术门槛。

关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司是一家致力于面向新能源、变频电机控制及低功耗物联网等领域为客户提供创新芯片及其解决方案的集成电路设计企业,其产品包括极具特色的微控制器芯片、无线射频收发器芯片、快充与数字电源管理芯片等。广芯微独有的低功耗芯片设计方法、高效率的变频电控技术、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成创新与差异化的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。

来源: 广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 13

一、前言 

随着中国工业化进程的加快,风机行业成为工业领域的重要设备之一。目前,中国风机行业市场的规模庞大,产品类型多样,市场竞争激烈。近年来,中国风机行业市场规模一直保持着快速增长的趋势。根据中国气动工程学会发布的数据,2024年,中国风机行业市场规模达到了2000亿元,同比增长了10%以上。同时,风机行业产品的质量和技术水平也得到了大幅提升,大部分企业已经能够生产高效节能的产品,满足客户对产品性能的需求。

目前,中国风机行业市场主要分为工业风机和民用风机两大类。工业风机主要应用于煤矿、电力、化工、冶金等行业,用于排风、通风、送风等工艺流程。民用风机主要应用于建筑、家用电器等领域,用于室内通风、排湿等方面。两大类风机市场规模较大,其中工业风机市场规模较大,但民用风机市场增速较快,发展潜力大。

1702612845361787.jpg

广芯微基于UM321xF系列芯片开发出面向风机应用的参考设计和完整解决方案,并开放源文件及快速的技术服务,确保客户基于广芯微方案进行产品开发可顺利实现量产,以此推进风机产品的快速上市。

二、硬件方案介绍  

硬件版图: 

2.png

3.png

4.png

硬件方案框图:   

5.jpg

1.外置2级LDO Power电源支持12-48V宽电压输入;

2.内置1路运放可直接进行单电阻电流采样重构;

3.内置3路比较器快速直接获取反电势信号或硬件过流保护 ;

4.PWM支持与比较器的联动,异常情况紧急停机保护机制,有效防止功率元器件损坏;

5.可搭配3颗N沟道预驱(UM6012)或1颗6N沟道预驱(UM6032),丰富的产品线器件供应选择;

6.丰富的外设接口(SPI/UART/IIC/CAN),支持多传感器扩展功能;

7.板极ESD设计可靠度可达8KV以上,得益于广芯微UM321xF芯片优异的ESD性能;

8.高集成度、高可靠性、低功耗MCU,各功能外设配合检测电路可进行各种失效监测;

9.扩展了HALL接口电路,可支持有感FOC控制方案;

10.扩展了反电势检测电路,可支持无感FOC的顺逆风检测;

11.扩展了PWM/VSP调速功能及FG信号反馈。

三、软件方案介绍  

a)软件架构:

此方案整个软件工程分为应用层、System、Common及电机库。应用层包含系统初始、系统配置、CLI引擎、通用任务、电机控制API、电机任务等。System层包含Startup启动、中断服务、时钟、睡眠与低功耗等。Common层包含消息队列、软定时器、延时/串口输出、实用工具等。电机库包含PID 环路、换相函数处理、芯片驱动库等。

6.png

b)软件设计框图:

控制器上电后进入系统配置,依次进行IO端口配置,AD转换模块配置,定时器的配置,中断初始化,定时器初始化,保护参数初始化,交互参数初始化,初始化状态检测,使能中断,最后进入主循环(App-Task)执行相应app层事件。

电机控制部分主要在高频中断中执行运算,主要处理FOC运算部分,及位置速度观测器。ADC中断主要处理采样数据,低频中断主要处理速度/功率外环控制部分及故障检测部分。

7.jpg

8.jpg

电机控制算法采用单/双电阻无感FOC的电流转速双闭环控制系统,可在配置文件中选择有感/无感/单电阻电流重构/双电阻电流重构等组合方案,方案框图如下所示:    

9.jpg

c)电机算法库概要:

10.png

四、功能参数及测试波形  

功能参数:   

  • 支持单/双电阻无/有感FOC控制方案

  • 输入电压:DC 12-48V

  • 额定功率:<500W

  • 防电源反接电路设计

  • 支持PWM调速及FG信号反馈

  • 顺逆风启停

硬件过流,欠过压,欠过温,限/过流,堵转等全功能保护

测试波形:   

11.png

五、解决方案优势  

1.低功耗技术指标

  • 1.1μA@3.0V DeepSleep+RTC模式,RCL运行,IO、SRAM以及寄存器数据保持 

  • 0.44μA @3.0V Stop模式,所有时钟停止,IO、SRAM以及寄存器数据保持 

  • 123μA/MHz @3.0V @48MHz Active模式 

  • 3.7μs快速睡眠唤醒系统

2.高可靠性,将EMC及ESD性能作为基础要求融入芯片定义,在设计阶段进行针对性优化,并结合板级设计通过了目前所有电控项目的ESD及EMC测试;

3.高集成度,内部集成3路比较器,1路运放,硬件加速器,减少外围电路及布板空间;

4.分层设计的软件架构,丰富且成熟的电机算法库,降低开发设计难度及技术门槛。

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 18

近日,广芯微电子32位MCU系列安全软件库顺利通过了IEC 60730和IEC 60335 B类认证。

1.png


家用电器以及类似环境下的产品制造商在产品设计时被要求考虑设备的安全性,产品的硬件和软件需要遵循相关的安全标准。世界性标准化组织IEC(国际电工委员会),针对家用电器的正常安全运行制定了相关安全标准。其标准为硬件及软件解决方案提供了建议,涉及功能安全的关键IEC标准为IEC 60730-1和IEC 60335-1。这些标准涉及家用电器和类似环境下的功能安全性。根据应用目的,这些标准将功能安全分为若干安全等级。

安全标准里面定义了多种测试和诊断方法,确保面向家用电器的嵌入式控制硬件和软件的安全运行。标准涵盖了电器的机械、电气、电子、EMC以及电器的异常操作,根据应用场景分为三类安全标准:

  • Class A:不用于确保设备的安全性(比如,湿度控制装置,定时器、照明控制、定时开关等)

  • Class B:防止受控设备的不安全运行(比如热切断装置,防止洗衣机、洗碗机、烘干机、冰箱、冰柜和炊具等)

  • Class C:防止特殊危害(比如自动燃烧控制器和封闭的水加热器等)

对于绝大多数的家用电气应用场景,需要B类级别的功能安全保护。微控制器的B类标准与硬件和软件相关。符合标准的部件可分为两组,即MCU相关和应用相关。其中应用相关部分依赖客户应用结构,需要由用户基于产品应用功能需求进行定义开发(如:通信、IO控制、中断、模拟输 入输出)。

针对微控制器,必须在B类标准依从性下测试的MCU部件如下:

2.png


广芯微在UM32系列芯片平台上开发了多种安全特性和软件开发包,功能安全软件包(即自检库,后续内容将简称为STL)主要针对于微控制器的通用逻辑块(即MCU相关)。STL组件带有芯片特定的HAL(硬件抽象层)服务和模块/系统驱动。用户可将STL软件包和专用HAL驱动连同附加的产品特定测试及配置一起纳入最终用户软件解决方案中。本次认证的STL软件包针对广芯微M0+平台系列产品。STL软件包工程示例支持两个IDE开发平台(IAR™-EWARM、Keil® MDK-ARM® 环境和工具链),基于两个IDE平台下提供标准版和debug版的两种STL库文件(.lib文件和.a文件),方便客户调试评估和量产集成,提供的示例可运行在EVB评估板或客户产品硬件平台上。

提供STL软件包主要目的是促进和加速用户软件开发及认证流程。用户必须了解STL软件包的方法,且所用的自检安全技术已预先认证。提供的示例说明了如何将STL软件包和相关FW(HAL驱动)集成到应用中,最终的安全功能实现和认证应由认证机构针对用户终端产品从应用层面进行完整的合规性认证。

STL软件包的测试项主要分为两个主要过程,即上电启动自检和定期运行自检,客户需要将该B类STL软件包集成到自己的软件解决方案中,总体架构如下图:

3.png


  • 启动时自检项:CPU寄存器自检、程序计数器PC自检、看门狗自检、Flash内容完整性校验、RAM自检、系统时钟和中断自检,以及针对完整测试过程的流程控制与监测。

4.png


  • 运行时自检项:CPU部分寄存器自检、Flash分块自检、RAM分块自检、栈上溢/下溢检测,系统时钟和中断自检。部分检测功能可通过修改宏定义值进行开关和配置。


4.png

广芯微一直以来致力于提供优质的产品和卓越的用户体验。通过获得IEC 60730 和IEC 60335 B类认证,向用户展示了我们对质量和安全的承诺。我们将继续关注市场的需求,并不断努力提供更好的产品和服务。关于STL软件包的详细信息、使用方法以及功能安全认证相关的合规性咨询,请联系我们的销售团队,他们将竭诚为您解答任何疑问和提供帮助。

关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司是一家致力于面向新能源、变频电机控制及低功耗物联网等领域为客户提供创新芯片及其解决方案的集成电路设计企业,其产品包括极具特色的8位/32位微控制器芯片、无线射频收发器芯片、快充与数字电源管理芯片等。广芯微独有的低功耗芯片设计方法、高效率的变频电控技术、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成创新与差异化的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 23
前言


脉率(PR)是每分钟的脉搏数,正常情况下脉率和心率是一致的。正常人脉率规则,不会出现脉搏间隔时间长短不一的现象。正常人脉搏强弱均等,不会出现强弱交替的现象。另外,运动和情绪激动时可使脉搏增快,而休息、睡眠则使脉搏减慢。成人脉率每分钟超过100次,称为心动过速;每分钟低于60次,称为心动过缓。

除心率、血压、呼吸频率和温度外,脉搏血氧(PO)被认为是排在第5位的最关键健康状况指标。血红蛋白(Hb)是血细胞的重要组成部分,它负责将氧气从肺部输送到身体的其它组织。血红蛋白在任一时刻所含的氧气量被称为氧饱和度。氧饱和度以百分比表示,它是血红蛋白的含氧量与血红蛋白携氧能力之比。血氧饱和度是反映人体呼吸功能及氧含量是否正常,显示我们人体各组织是否健康的一个重要生理参数,一般认为血氧饱度正常值应不低于94%,在94%以下被视为供氧不足。严重缺氧会直接导窒息、休克、死亡等悲剧的发生。在欧美等发达国家,人们对血氧的监测相当重视,血氧仪已经有很高的普及率。

为加速终端客户开发血糖仪方案的设计流程,广芯微结合自身MCU芯片特点,推出了血氧仪方案参考设计。

方案速览

方案简介

UM321xA系列芯片是广芯微电子(广州)股份有限公司研制的基于ARM Cortex-M0+内核的超低功耗、Low Pin Count、宽电压工作范围的32位IoTP处理器SoC芯片系列,重点面向物联网行业便携式传感测量系统中的电池应用场景。依据行业应用场景的具体应用需求,芯片系统采用了独特的低功耗设计技术,内部集成了CAN、12位SAR ADC、UART、SPI、QSPI、I2C等通用外围通讯接口,ADC、OPA、比较器等传感获取接口,以及LPUART、LPTIMER、WDT等超低功耗模块接口。具有高整合度、高抗干扰、高可靠性和超低功耗等技术特点。内置RC高频和低频振荡器,支持免晶振应用。支持Keil MDK集成开发环境,支持C语言和汇编语言进行软件开发。

本方案基于UM3213A芯片,主频32MHz,内置64KB闪存,提供最大35个GPIO,内部集成有一路OPA和8通道1Msps ADC,大大简化外围电路设计,此外低至0.48uA超低功耗能够大大延长脉搏血氧仪的使用时长。


1.jpg

硬件组成如下:

(1)MCU主控芯片:UM3213A ARM Cortex-M0+超低功耗芯片;

(2)血氧饱和度和脉率检测:用两束不同波长的光(如660nm的红光和905/940nm的近红外光)通过透镜照射人体指端,而由光敏器件获取测量信号,其中两个光源通过两个IO分时控制。使用三级OPA将测量信号放大,由低通滤波滤除高频干扰信号,其中每级OPA放大后都有一路ADC通道进行采样,即使用三个ADC通道采样光敏信号;

(3)电池电量检测:2节1.5V AAA电池直接用于脉搏血氧仪供电,省去外部LDO。使用ADC内部通道采集VDDCore电压,经过换算计算出电池电量;

(4)显示屏:使用128*64分辨率的OLED显示脉率、血氧饱和度和电量信息;

(5)按键:用于唤醒系统低功耗状态,使系统进入工作状态;

(6)串口:用于系统研发调试和后期维护。

2.jpg
方案功耗
本方案与市场两家主流厂家的两款产品进行了工作功耗和待机功耗对比,对比数据如下。
3.png

方案功能与优势

方案功能:

(1)脉率和血氧饱和度检测 ;

(2)无手指自动关机,节约电量;

(3)电池电量检测,时刻了解剩余电量;

(4)OLED界面4向显示切换;

(5)脉率和血氧饱和度异常提示,及时反馈身体异常状态 。

方案优势:

(1)超低功耗 ,超长待机;

(2)高集成,外围电路简单,成本低廉;

(3)快速唤醒,快速启动;

(4)方案功能全面,大幅缩短开发周期。

4.jpg

软件介绍

(1)系统上电后先进入低功耗状态,即关机状态。通过唤醒按键唤醒系统进入工作状态,即开机进入运行状态;

(2)开机后系统通过光敏器件接收红光/红外光信号检测是否有手指,若持续一段时间检测不到手指,系统自动关机;

(3)若检测到手指,则进行脉搏血氧检测、电池电量检测和按键切换界面显示方向三个任务。屏幕显示脉率、血氧饱和度、电量和低脉率低血氧饱和度提示的信息;

(4)重复检测手指是否不在,若在,重复(3)到(4)。若不在,系统自动关机。


5.png


通用的开发环境

硬件环境

MCU平台:UM3213A

调试器:ARM V9仿真器

软件环境

操作系统:Windows

编译器:Keil MDK V5.25

编译语言:C      


关于广芯微

广芯微电子(广州)股份有限公司专注于低功耗物联网芯片的研发、设计与销售,为客户提供面向个人与家庭、工业与商业物联网应用领域,以低功耗为差异化的8位/32位微控制器芯片、无线射频收发器芯片、数字电源管理芯片和传感与信号调理专用芯片等。

广芯微秉持客户第一、技术创新和市场领先的理念,以国际领先的技术为基础,为客户提供一流的产品与技术,打造值得信赖的集成电路设计品牌企业。公司独有的低功耗芯片设计方法、轻量化人工智能算法、大功率的PD快充协议以及多样性无线连接技术整合而成的低成本高收益的集成电路设计,在健康医疗电子、消费电子、智慧家庭、工业控制、传感器与表计等领域已经得到了广泛的应用。广芯微低功耗微处理器芯片与射频芯片具有超低睡眠功耗与更低的工作电流,有效地帮助电子设备降低能耗,积极助力节能减排。

要获取更多产品及相关的解决方案信息,请访问广芯微主页www.unicmicro.com

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 46

1.前言

园林机械以割草机为主,辅以其他园林维护设备。主要类别包括割草机、专业草场设 备,链锯、打草机/割灌机以及其他机械等。从功能性角度来看,专业草场设备用于高尔夫球场、足球场或其他大型公共绿地草皮的养护,其他机械一般涵盖吹吸叶机、 微耕机和扫雪机等;从动力源类型来看,可分为传统汽油、交流电及直流电动力源,传统汽油类动力强;交流电力类受限于使用便利性,直流电力类多以锂电池为动力源,趋势向大功率、低震动、长续航时间和智能化发展。

产业链上游以三电系统为核心原材料和零部件供应商组成,中游聚集了一批以 OBM/ODM 或原始设备制造商(OEM)模式运营的制造商。园林机械行业上游包括锂电池、电机及其他原材料供应商,其供应产品的技术水平、加工精 度与价格水平对中游机械设备生产制造的质量与成本产生直接影响,中游机械设备制造商相关企业国内有创科实业(TTI)、泉峰控股等,海外有富世华、MTD 等。

随着我国园林机械生产企业在制造技术、品质管控、研发创新、成本控制等方面逐步提升,在上述两大细分赛道已有一定崛起势头下,我国逐渐成为园林机械的主要出口国。以割草机产品为例,根据海关统计数据显示,2018 年到 2020 年我国割草机相关产品出口数量 分别为1142.84/1336.96/609.90万台,出口金额分别为77.65/94.48/34.50亿元。2020 年由于新冠肺炎疫情的影响,进出口贸易产生较大波动,我国园林机械出口数量和出口金额都出现了一定下滑。中国向美国出口割草机金额保持稳定增长 。2018至2021年国内向美国出 口的割草 机金额分别为16.98/22.97/27.66/34.53亿人民币,分别占当年中国割草机总出口 金额的21.86%/24.30%/80.18%/22.86%,即使在疫情期间,中国向美国的割草机出口额依然实现了正向增长。

1.jpg

图一 2018-21年中国出口至美国割草机情况(亿元,%)

资料来源:海关总署,国元证券研究所

我国园林机械企业可大致分为三类:第一类是国际知名园林机械企业在中国的独/合资企业,该类企业资金和研发实力雄厚,主要以自有高端品牌产品向海外出口;第二类是部分合资企业和实力较强的内资企业,产品定位于中高端市场,通过ODM/OEM方式向国际知名园林机械品牌和大型连锁超市供货,主要出口至欧美等发达国家和地区,部分龙头企业逐步开拓OBM业务;第三类主要为规模较小、技术含量较低的 中小代工企业,产品主要面向中低端市场。格力博、泉峰、宝时得、莱克电气、亚特等企业都属于第二类型企业。

随着园林工具从工业等专业应用领域逐步向民生领域的发展,小型化、智能化和无绳锂电池化是园林工具行业今后的主要发展趋势,行业需要更紧凑、更省电、更高效、更安全和更经济的园林工具控制方案。

此方案是基于广芯微低功耗32位MCU芯片UM3213A开发的设计,UM3213A采用ARM Cortex-M0+内核,主频32MHz,内置64KB闪存,支持1.8~5.5V宽电压工作范围,支持3路互补PWM输出,内置1路运放和3路比较器,支持8通道12位1MspsADC转换器、多路UART、SPI,I2C等丰富外设接口,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点。芯片支持9路PWM和1路CAN总线,提供35个GPIO。

2.jpg

图二 芯片资源总览

2.方案速览

2.1方案特点

1.可实现低速大负载启动,带载运行能力强

2.内置3路比较器快速直接获取反电势信号,节省成本且更高效可靠

3.低功耗及安全电路设计方案,可快速实现产品应用

4.内置比较器做硬件过流保护,快速又安全

5.支持欠过压、欠过温、过流、超速、限流、刹车停机等保护,大幅度缩减开发周期

6.PWM支持异常情况紧急停机保护机制,有效防止功率元器件损坏

7.防抄板设计,防止eFlash中程序被盗取

8.内部集成电机控制专用单元,减少外围电路,节省布板空间

9.高集成、高性能、低成本,成熟的电机控制算法,快速匹配不同的电机

3.jpg

2.2工作原理简介

本方案采用120°导通型,即二二导通模式控制BLDC电机,电机每隔60°换相一次,电机正常工作任意时刻都有两个功率管同时导通,且每个器件开通120°电角度,而换相之前需要知道转子所在扇区,本方案采用三路内置比较器对相电压和三相中性点电压比较得到转子扇区,通过提前换相从而使转子持续转动,工作原理框图如下。

4.png

本方案采用方波二二导通方式驱动,每次只给三相电机中的两相通电:一相连接到电源的正极,一相连接到电源的负极,一相浮空。电流从电源的正极流入,进入其中一相,并从电机的另一相流出到电源的负极。电流流向如下图所示:

5.png
在一个电周期 360° 电角度内,共有六种不同的控制信号控制功率管开通关断,使得定子电流有六种状态,即定子绕组的合成磁动势有六种状态,每步持续60°拖动转子运行,从而实现电机连续运转,其合成磁势如下如图所示:

6.png

如下图 ,Fs为定子合成磁动势,Fr为转子磁动势,由下图可知定子合成磁势与转子磁动势往往在60°到120°之间,但是这并不是最大输出扭矩的角度,根据磁场力矩最大原理,Fs和Fr为90°时扭矩输出最大。

7.jpg

为了输出最大转矩,转子的位置信号至关重要。每次换相时,先检测转子的位置信号,当检测到过零点时 定子合成磁动势超前转子磁动势120°电角度,当转子再旋转30°电角度后再次进行换相,此时输出扭矩最大,根据二二导通原理和星型结构电机结构可知,假设一对极电机,每相包含两个过零点,三相即6个过零点,故电机的转子位置每变化 60° 电角度进行一次换相控制 。示意图如下所示:

8.png
比较器检测反电势方法:BEMF 电压与电机中性点电压比较,可以通过使用可变阈值电压点检测过零事件。该可变电压就是电机的中性点。大多数BLDC 电机的中性点不会用导线引出。但可以用电阻网络来构造中性点。将三个电阻(RR)的一端分别与电机的三相绕组并联,另一端连在一起以产生一个虚拟中性点,如右图所示:
9.png

3.硬件模块介绍

3.1 PCB设计图和实拍

10.jpg

3.2 PWM调制输出

3路互补PWM输出支持各种PWM调制方式,GTIMER0/1/2为3个16位通用定时/计数器,每个定时器有两路PWM输出和1路输入捕获,可产生带死区时间的互补PWM,满足多种调制方式。

11.png

3.3 反电势采样电路

芯片内部三路比较器采样,3路独立比较器,具有轨到轨输入的迟滞比较器,三路比较器的IN+接入三相反电势采样点上,另IN-一起接入反电势采样电路的公共点上。

12.png

注:C20/C23/C31滤波电容根据电机属性及实际的测试信号进行调整,建议100pf或1uf

3.4 电流采样电路

适用于割草机,通常母线电流在30-40A,故使用1毫欧采样电阻,配置0.345V基准电压,20.5倍放大倍数;具体的配置可参考实际控制对象的电流大小。

13.png

注:此运放可使用MCU内部集成运放

3.5 硬件电流保护电路

a.使用配置运放输出OP_P与OP_N电压比较,实现硬件刹车。OP_N电压外部配置(R15与R18分压值为比较电压)。

b.可使用外部比较器电流输入至Gtimer0/1/2 任意一路BK配置口。

14.png

注:内置的这一路运放只能运放或比较二选一。本方案将内部运放做比较器使用,此图只展示原理。

3.6 母线电压采样

分压比根据系统电压值进行调整,R31/C15组成RC滤波电路。

15.png

3.7 温度采样(NTC)

NTC电阻与R47分压,经过C30滤波输入至MCU ADC采样口实现MOS及温度采样。通过CON1口连接BMS板上NTC, ADC采样来实现BMS过温保护。 

16.png

4.软件介绍

4.1软件架构

此方案整个软件工程分为应用层、System、Common及电机库。应用层包含系统初始、系统配置、CLI引擎、通用任务、电机控制API、电机任务等。System层包含Startup启动、中断服务、时钟、睡眠与低功耗等。Common层包含消息队列、软定时器、延时/串口输出、实用工具等。电机库包含PID 环路、换相函数处理、芯片驱动库等。

17.jpg

4.2 外设功能

18.png

4.3 电机控制算法概要

9.png

4.4 电机运行状态

电机运行状态分为 INIT、 READY、 RUN 、STOP、 BRAKE、 FAULT 6个状态:

1.INIT主要处理电机及功能参数初始化;

2.READY主要等待电机运行指令;

3.RUN主要是电机运行处理函数;

4.STOP主要是处理停机;

5.BRAKE主要处理刹车;

6.FAULT主要处理停机或刹车,处理故障状态,判断是否重启。

20.png

4.5 分时事件处理

定时中断计数,获取不同时间标志位,在主循环中判断时间标志位运行不同时间事件处理函数。

1.与PWM周期同步处理的事件有电流保护、PWM的调节等;

2.每1ms处理的事件有按键的状态机、计时功能及指示灯的报警等;

3.每5ms处理的事件有电压保护、速度闭环、堵转保护等;

4.每10ms处理的事件有mos温度保护等。

4.6 保护措施

21.png

5.测试波形

5.1  1.4kW负载过程中相电压及电流波形 

22.png

5.2 全速运行时相电压波形

23.png

5.3 测功曲线

24.png
25.png

6. CLI 引擎

为用户提供配置、管理以及维护等操作,是技术人员调试和维护设备的重要手段。使用超级终端、Tera Term或SecureCRT通过UART接口登录系统并使用命令进行系统调试和维护管理。

7.通用的开发环境如下:

7.1 硬件环境:

  • MCU平台:UM3213A
  • 调试器:JLINK V9隔离仿真器
  • 电机类型:PMSM/BLDC

7.2 软件环境

  • 操作系统:Windows
  • 编译器:Keil MDK V5.25
  • 编译语言:C

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 35

一:前言

随着燃气用户的快速增长,城市燃气安全事故已成为我国继交通事故、工伤事故之后的第三大杀手,2021年媒体报道的国内(不含港澳台)燃气事故高达1140起,较2020年增长了约一倍,安全形势严峻。在各类燃气事故中,居民用户事故数量、死亡和受伤人数,分别占比为53.5%、45.2%和51.1%,成为最主要的事故来源。如何尽快遏制燃气事故多发、频发的态势,提高我国经济社会安全发展水平,成为当前的一件紧迫任务。

1.png

图一:2021年二季度液化石油气各事故典型占比

在发达国家,家用燃气报警器普及率达85%以上。以日本为例,日本用了20多年的时间,不仅完成了必要的燃气报警器强制安装,而且在家庭等非强制安装领域的普及率也接近100%,燃气致命性事故几乎为0。目前,我国城市燃气普及率至2019年已经达到97.29%,燃气用户数量接近2亿, 其中工业用户和大型商业用户如大型企业、饭店和酒店等都普遍安装了燃气报警器。但量大面广的中小型餐饮用户和居民家庭,燃气报警器的安装率非常低。据有关资料显示,我国城市家庭安装燃气报警器的比例仅在10%左右,即使在居民安全意识较强的北京市,其天然气用户已经超过400万户,但安装了燃气报警器的用户不超过50万户。

燃气报警器的市场非常广阔。广芯微结合自身的具有低功耗高性能的MCU技术和RF技术,推出了具有创造性的双向Sub-1G模块,应用于燃气报警和自动控制阀门。如图所示:

2.jpg

图二:燃气报警器示意图

3.jpg

图三:低功耗双向RF模块

二、报警器、燃气表与阀门控制之间的技术实现手段:

工作条件:

报警器为AC供电;燃气表及阀门用电池供电。

应用需求:

1、报警器与燃气表/阀门之间建立最低功耗的连接,避免给其它的设备造成同频干扰;

2、燃气表/阀门处于最低功耗的运行,使电池可以供电达到数年的水平。

实施步骤:

1、在建立连接的时候,报警器按照最大的发射功率20dbm给燃气表/阀门发送信息包;

2、燃气表/阀门收到该信息包并读取该信号强度RSSI值

3、燃气表/阀门回复报警器该RSSI值

4、报警器收到燃气表/阀门的RSSI值,调整发射功率,并给燃气表/阀门继续发信息

5、燃气表/阀门收到后继续反馈RSSI值

6、最终双方建立起最低功率的通讯链接。最大限度避免给其它家的设备造成同频干扰

4.png

图四:燃气方案示意图

双向RF模块采用Sub-1GHz双向收发SoC UM2080F32,静态功耗为0.5uA,在燃气应用场景的工作条件下,需要每2秒钟唤醒并保持连接,对应的燃气表/阀门模块的平均功耗约为15uA。

三、燃气方案特性

1、该方案应用的核心芯片UM2080F32是广芯微电子获奖的集成超低功耗ARM M0+ MCU功能和高性能Sub-1GHz无线射频收发功能的无线MCU,芯片最大发射功率为20dbm, 接收灵敏度-130dbm, 其邻道抑制比和镜像抑制比达到国内该领域的先进水平。该无线MCU支持128字节发射和接收FIFO,适用于其它网络协议的应用,并且兼容其它厂家芯片的包格式,实现物理层与其它厂家芯片的互通。适用于工业、汽车、智能家居等领域。该模组满足工业应用场合,极具性价比。

3、燃气报警方案通过功率自适应的方法使整体方案中报警器和自控阀门之间的无线链接功率最低,不会对其它家设备造成干扰。避免传统的单向方案按照固定发射功率进行发送,造成同频干扰的问题;也规避在本家出事故需要发出控制阀门信号的时候,由于同频干扰,燃气表/阀门收不到信号,而酿成灾祸的风险。

3、该方案的双向通信可以高效地支持燃气表及阀门等设备的软件维护,工作人员可以进行系统复位、升级、故障定位。燃气表在NB-IOT通信出现故障的时候,也可以通过双向模块向工作人员发送,工作人员也可以通过该通道进行抄表动作。

4、双向方案报警器和燃气表端通过通信协议协商方式进行收发,将更加省电,降低电池的成本

5、整体方案模块符合FCC,CE等认证。

6、相比于蓝牙方案,Sub-1GHz频段具有很好的穿墙能力,较好解决2.4G信号穿透能力较弱的问题。

四、关于高性能Sub-1GHz无线MCU UM2080F32

1. 微处理器功能:

  • 32 位 Cortex-M0+,最高32MHz主频

  • 16KB SRAM,64KB eFlash

  • 3路16 位 GTimer,3路16位LPTimer

  • 6 路 PWM 输出,死区互补,刹车功能,输入捕获,输出比较

  • 17路GPIO,16/8mA 两档驱动可配

  • 1 路低功耗 LPUART,2 路通用 UART

  • 支持I2C, SPI, QSPI

  • 8通道(7路外部,1路内部), 12位,1Msps SAR ADC

  • 1路CAN2.0总线,支持CAN2.0A/B 协议,速率 125K~1Mbps

  • 1 路运算放大器,输入/输出到 IO,管脚可与 ADC、比较器级联

  • 3路电压比较器

  • 支持CRC16-CCITT 数据校验算法硬件加速

2. 射频功能:

  • 频率范围:200MHz~960MHz

  • 调制方式:(G)FSK, OOK

  • 数据率:0.1 ~ 300 kbps

  • 发射功率:-20dbm至20dbm,1dbm调节步径

  • 接收灵敏度:-130dbm/0.1Kbps -120dbm/1.2Kbps

  • 128字节的接收和发射FIFO

  • 灵活的数据包配置,兼容市场上大部分射频芯片的包格式

  • 芯片内部集成了定时唤醒器(duty cycle)

  • 芯片内部集成了高效率的BUCK DC DC转换器

  • 符合FCC、CE等认证测试

3. 芯片特性:

  • 工业温度范围:-40°C ~105°C

  • 工作电压:1.8V~3.6V

  • 睡眠电流:小于0.5uA,时钟停止,IO、SRAM 以及寄存器保持

  • 防抄板设计,防止 eFlash 中程序被盗取

5.png

图五:UM2080F32系统框图

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 58

【概述】

本文将介绍广芯微的8位MCU的IAP实现介绍及使用说明,通过IAP实验演示如何通过IAP 更新用户程序的流程步骤等。

【 什么是IAP?】

IAP即为 In Application Programming(在应用中编程)。可以简单理解为:在程序运行的过程中进行编程(升级程序,更新固件)。IAP是用户自己的程序在运行过程中对User Flash的部分区域进行烧写,目的是为了在产品发布后可以方便地通过预留的通信口对产品中的固件程序进行更新升级。

IAP的通信口有许多种:UART串口、I2C、SPI......等。按理说只要能传输数据的通信口都能实现IAP的功能。本文所使用的是UART方式的IAP。

【IAP实现介绍】

本文实验以UM8004为例,flash大小为16K。UM8004的中断向量表以及IAP固件程序存放到0x0000-0x1400区域,在之后的更新中不会对以该区域空间进行擦写。用户APP应用程序存放在从0x1400-0x3FFF的空间。每次需要更新升级时,将这段空间进行擦写,替换成更新的应用程序代码。

1.png

使用IAP的上位机,通过IAP程序的处理函数,即可实现应用程序的更新升级。整个IAP的实现流程如下图所示:

2.png

图1  IAP功能流程图

【 IAP使用说明】

开发套件

IAP开发套件包含:

  • 硬件开发板

  • 软件开发包

软件开发包

软件开发包中包含IAP工程、用户APP应用程序例子程序、IAP使用说明、以及一些工具、上位机等等。

软件开发包中的内容如下:

  • UM800Y_IAP:800Y的IAP工程。

  • UM800Y_APP:用户应用程序示例Demo。

  • UM800Y_IAP使用说明.doc:IAP实现和使用的说明文档。

  • UNIC_IAPTool.exe: IAP上位机。

  • UNIC_BootTool.exe:Bootloader的用户下载工具。

  • Sscom5.13.1.exe:串口调试助手。

  • Hex2bin.exe:hex文件转换bin文件工具。

  • JFlash.exe :合并bin或hex文件。

硬件环境

硬件环境如图1所示:

  • 硬件开发板和USB连接线

  • 电脑(编译代码,下载程序代码)

3.png

图 2 硬件连接示意图

软件环境

Keil C51

工程说明

下面对本次实验的工程进行简单说明。

IAP工程:

(1) 需要在Target选项卡里设置我们IAP程序的起始地址与大小,如:

4.png

图3 设置IAP程序的起始地址与大小

这里的IAP程序起始地址设为0x0000,大小设为0x1400,即IAP所需的FLASH空间为5KB。其中IAP所占空间的大小可根据IAP的实际大小进行修改。

(2) 设置IAP_Proc函数(IAP更新处理程序)的入口地址,用绝对地址定位的方法设置在某个固定的地址,下面以设置地址为0x0200为例。点开keil C51中的Options for Target,勾选下图所示的地方。

5.png

图4  勾选Use Extended Linker(LX51) instead of BL51

之后在下图所示位置填入“?PR?IAP_PROC?IAP(C:0x0200)”, 如图5,最后点击ok。

6.png

图5  设置IAP_Proc函数的地址为0x0200

(3) IAP源码说明

7.png

图6  IAP部分代码

IAP源码主要功能是当UART收到上位机的请求更新帧时,执行IAP_Proc()函数,实现应用程序的更新下载。

用户APP工程:

(1)需要在Target选项卡里设置用户应用APP程序的起始地址与大小,如:

8.png

图7  设置IAP程序的起始地址与大小

这里的APP应用程序起始地址设为0x1400,由于UM8004的flash大小为16K,

用户APP应用程序最大尺寸大小 = 16KB – IAP程序大小=0x2C00。

(2)用户APP程序中需要添加用于检查更新的函数。

本例程使用UART0的回调函数调用IAP处理函数去更新升级应用程序(UART0的波特率需和IAP程序的一致)。调用IAP处理函数的方法如下,根据5的配置来设置的IAP入口地址值(IAP函数的地址为0x0200)在用户APP程序的检查更新函数中,定义一个函数指针,指向该地址,当UART收到请求更新信息时用于跳转,设置如图8所示。

9.png

10.png

图8 app程序中设置IAP处理函数跳转

如需详细代码和程序移植可参考软件开发包的工程以及说明文档。

【IAP实验】

IAP实验说明

本次实验使用UM8004进行演示,通过IAP 将原本Lptimer功能的用户应用程序更新为ADC功能的用户应用程序。

IAP实验步骤

(1) 将IAP程序和用户应用程序进行打包

首先打开J-Flash工具。点击open data file,打开用户app程序的bin或者hex文

件。这里选择软件开发包里UM800Y_APP文件夹中的Lptimer工程中的bin文件。(可通过hex2bin工具将hex转换成bin文件)

11.jpg

图 9  J-Flash工具

打开成功后点击软件左上角File,点击Merge data file…

12.png

图 10  J-Flash工具

然后选择IAP工程的bin或者hex文件。

打开成功后,选择是,将两个文件合并打包。

13.png

图 11  J-Flash工具合并文件

打包成功后。点击软件左上角File,选择Save data file as..将打包好的程序进行保存,保存的格式为bin或者hex。

14.png

图 12  J-Flash工具保存合并文件

15.jpg

图 13  J-Flash工具保存合并文件

(2)使用UNIC_BootTool_V2.0下载合并后的文件

使用UNIC_BootTool_V2.0工具下载程序流程如下:

①芯片类型选择UM800Y,选择115200波特率

②点击Browse选择刚刚打包好的程序

③打开文件后点击Open,复位芯片,芯片进入到Boot模式。

④点击Auto Download,将程序下载到UM8004。

16.png

图 14  Bootloader的用户下载工具

由于本例子将IAP程序和LPTIMER程序打包合并后下载,在程序下载成功后,打开串口助手会看到LPTIMER计数功能。

17.png

图 15   lptimer定时计数

(3)使用UNIC_IAPTool_V1.3更新程序

通过使用UNIC_IAPTool_V1.3上位机,可以让IAP程序引导更新用户应用程序。

18.png

图 16  IAPTool上位机说明

使用UNIC_IAPTool_V1.3上位机更新具体操作流程如下

①打开上位机选择串口号以及波特率,选择芯片型号为UM8004。

②打开需要更新的用户应用程序的bin或者hex文件。打开后会显示该文件的CRC值。

③点击OPEN

④点击一键下载

⑤点击一键下载后,等待更新过程,更新成功后会提示“下载完成”,否则会提示下载失败。


19.png

图 17   IAPTool上位机更新成功

⑥之后会运行用户的程序。(可以通过串口工具打印信息看到,通过IAP升级更新已将原来打包时的Lptimer应用程序更换为ADC功能应用程序。)

20.png

图 18   IAP更新用户程序为ADC功能程序

最终通过IAP已更新升级了用户的应用程序。

【总结】

感谢大家参与学习广芯微MCU进阶篇1:8位MCU IAP实现,让我们期待后续的文章更新。

需要申请广芯微产品评估板,可在官网留言。(www.unicmicro.com

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 290

2022年11月,广芯微发布面向工业控制及物联网应用领域开发的高性能MCU芯片UM324xF,该芯片是一款基于ARM® Cortex® -M4F核的高性能低功耗的MCU,具有大容量、宽温幅、低功耗、高稳定性、高可靠性和高集成度等特点,可广泛应用于工业控制、服务器系统控制、高级电机控制、逆变器、微型打印机、传感器智能家居、物联网网关等应用领域。

1.png

UM324xF系列是高性能低功耗的ARM® Cortex® -M4F核的工业级处理器芯片。其中,M4处理器核支持DSP指令集、单精度浮点运算单元(FPU)、内存保护单元(MPU)。M4核工作频率最高可达到204MHz。内置FLASH最大容量为512KB,可通过带加速单元的高速QSPI接口外扩FLASH(最大容量到4MB),SRAM最大容量为160KB。支持1.8V – 3.6V宽电压供电,适宜在-40℃至105℃(工业级)的温度下工作。

2.png

UM324xF系列带有丰富外设资源,包含USB FS Device,SDIO、CAN、QSPI、SPI、USART、UART、I2C、I2S等通用外围通信接口,ADC、DAC、OPA、ACMP等模拟接口,以及LPUART、LPTIMER等超低功耗模块接口。同时支持数字摄像头接口(DCMI)和I8080 LCD显示接口。内置19个定时器(2个32位高级定时器,10个32位通用定时器,2个32位基本定时器,2个32位低功耗定时器,1个32位IWDT,1个WWDT,1个SYSTICK定时器)和1个RTC。内置全温±2% 精度的RC高频和低频振荡器,集成硬件Cordic模块(支持sin、cos、arctan、平方根、乘除法等运算),内建加解密引擎(包含AES、SHA等)。

3.jpg

UM324xF系列芯片特点如下:

1、高性能

  • UM324xF系列基于ARM® Cortex® -M4F核,支持DSP指令集、单精度浮点运算单元(FPU)、内存保护单元(MPU)。工作频率最高可达到204MHz。采用I/D Cache架构设计,支持FLASH加速单元执行程序0等待,Dhrystone跑分达1.39DMIPS/MHz,芯片整体性能达到283 DMIPS。

  • 内置硬件运算协处理器Cordic运算单元

    4.png

  • ADC支持单端和差分,采样率可达6.375Msps (204MHz) ,内置高精度基准电源VREF电路

  • PWM精度最高2.45ns,达408MHz

  • I2C最高速率支持1Mbps

  • SPI接口最高速率超过40MHz

  • QSPI接口最高速率超过102MHz,最高带宽支持51Mbyte

2、高安全性

  • UM324xF系列内建加解密引擎AES(128/256)和SHA256、1个可产生随机Key的随机数产生器(RNG),有效保证用户产品信息的安全性。

3、高可靠性

  • 宽范围工作电压1.8V~3.6V,搭载上电复位 (POR)、掉电复位 (PDR)、可编程电压监测器 (LVD) 和欠压复位 (BOR),增强芯片电源管理可靠性所有IO支持fail-safe功能,所有纯数字IO支持5V tolerance扩频功能的PLL,更强的EMC抗干扰能力内置全温±2% 精度的RC高频和低频振荡器

  • 工业级温度范围:-40~105℃

4、低功耗

  • 动态功耗:100uA/MHz。可以动态调整CORE工作电压(0.9V/1.1V),降低功耗到80uA/MHz

  • 待机电流:最小1.15uA(VBAT供电),1.59uA(主电源供电)

  • 支持睡眠(Sleep)、停机(Stop)、待机(Standby)模式和深度待机(Deep standby)模式,用户可以根据实际应用需求选择适合的低功耗模式,以满足不同低功耗场景应用需求

  • 支持1.8V供电,可用于智能穿戴等高算力、低功耗场景

5、丰富的外设资源

  • UM324xF系列内置高性能模拟资源和丰富数字接口

  • 数字接口包含:SDIO/CAN/QSPI/SPI/USART/UART/I2C/I2S等外设接口,多达50路PWM输出(支持系统时钟2倍频的PWM精度:2.45ns),支持DCMI摄像头采集接口等

  • 2个eQCT™多功能定时器,支持输入捕获、可编程死区插入的三相PWM互补输出、正交编码器和霍尔采集接口的32位高级定时器可用于矢量控制,生成各类电机的控制信号

  • 模拟接口包含:

2个12bit ADC,总共16个模拟通道,支持单端和差分

2个12bit 1Msps的DAC

2个OPA,3个ACMP(模拟比较器)

1个USB FS Device接口

6、多种封装

  • UM324xF系列支持LQFP48/64/80/100, QFN48/64多种封装,提供用户更多选择,以满足不同设计上的需求。

7、多种评估系统

  • Start Kit

UM324xF Start Kit是基于ARM® Cortex® -M4F内核架构处理器芯片的入门级开发最小系统评估板,适合基于UM324xF系列高性能、低功耗等应用场景进行快速应用原型验证和评估。Start Kit硬件上有处理器工作所需最小系统和IO扩展口,广芯微提供全部板载外设例程及详尽的技术文档资料助力快速验证和评估。

5.jpg

  • Evaluation Board

UM324xF Evaluation Board是基于ARM® Cortex® -M4F内核架构的处理器芯片的全功能系统评估板,适合基于UM324xF系列高性能、低功耗等应用场景进行全功能应用原型验证和评估。Evaluation Board硬件上有JTAG/SWD、UART Debug调试接口,DCMI、I80、I2S音视频显示人接交互接口,集成多路GPIO/UART/I2C/LIN /SPI /QSPI/ CAN /SDIO常用外设,SRAM/XRAM/NOR FLASH灵活内外部存储。软件上广芯微提供全部板载外设驱动程序,样列工程等开发套件,以及详尽的用户手册,数据手册,应用笔记等文档资料,满足高性能系统的开发需求。

  • Evaluation Board Plus

UM324xF Evaluation Board Plus 是基于ARM® Cortex® -M4F内核架构的高性能、低功耗系列芯片发布的全功能系统评估板。为客户提供更全面的开发评估体验,包括GPIO/UART/I2C/LIN /SPI /QSPI/I2S/ADC/DAC/I80/DCMI/CAN/SDIO等常用接口,并且板载带有评估用的常用外围器件,如支持RJ45接口、USB2.0 FS Device、TF卡、并口SRAM和NOR FLASH、QSPI FLASH、音频MIC、TFT LCD彩屏、摄像头、电位器、扬声器、LED灯、用户按键等。广芯微提供全部板载外设驱动程序、样例工程等开发套件,以及详尽的用户手册、数据手册、应用笔记等文档资料,满足高性能系统的开发需求。

7.png

来源:广芯微电子

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 60
订阅 RSS - 广芯微