控制器

Flashtec^® NVMe^® 5016 控制器经过优化，可管理不断增长的企业和数据中心工作负载

人工智能（AI）的蓬勃发展和云服务的快速普及正推动对更强大、更高效和更高可靠性的数据中心的需求。为满足日益增长的市场需求，Microchip Technology（微芯科技公司）推出Flashtec® NVMe® 5016固态硬盘（SSD）控制器。这款16通道第五代PCIe® NVM Express®（NVMe）控制器旨在提供更高的带宽、安全性和灵活性。

Microchip 负责数据中心解决方案业务部的副总裁 Pete Hazen 表示：“数据中心技术必须与时俱进，才能跟上人工智能和机器学习（ML）的重大发展。我们的第五代Flashtec NVMe控制器旨在引领市场，满足对高性能、功耗优化的固态硬盘日益增长的需求。NVMe 5016 Flashtec PCIe 控制器可部署在数据中心，以促进有效、安全的云计算和关键业务应用。”

Flashtec NVMe 5016控制器旨在支持企业应用，如在线交易处理、金融数据处理、数据库挖掘和其他对延迟和性能敏感的应用。它还能满足日益增长的人工智能需求，为模型训练和推理处理中使用的大型数据集的读写提供更高吞吐量，并提供在存储和计算资源之间快速传输大量数据所需的高带宽。NVMe 5016控制器的连续读取性能超过每秒14 GB，可在要求苛刻的工作负载下最大限度地利用传统服务器和人工智能加速服务器中的宝贵计算资源。

除了支持最新标准的 NVMe 主机接口外，NVMe 5016控制器还具有高随机读取性能（每秒 3.5M IO），其功耗特性专注于对功耗敏感的数据中心需求，每瓦可实现超过2.5 GB数据传输。NVMe 5016 控制器采用先进的节点技术，并包含电源管理功能，如处理器内核自动空转和自主功耗降低功能。为了支持QLC、TLC和MLC NAND等最新闪存技术，NVMe 5016控制器提供了强大的纠错码（ECC）。所有闪存管理操作均在片上执行，对主机处理和内存资源的消耗微乎其微。

Solidigm战略规划和营销高级副总裁 Greg Matson 表示：“Microchip最新的Flashtec PCIe控制器采用先进的6纳米工艺技术，可满足苛刻应用的功耗优化要求。它架构灵活并采用紧凑封装，提供了尖端人工智能工作负载所需的处理能力。Flashtec PCIe控制器具备高质量和可靠性，与Solidigm的QLC NAND的互操作性优秀，是满足人工智能和ML等数据密集型工作负载日益增长的需求的理想选择。”

江波龙董事长兼首席执行官蔡华波表示：“江波龙与Microchip建立了稳固的合作关系，致力于共同推动企业级固态硬盘市场的快速发展。Microchip可靠而灵活的PCIe Flashtec产品架构为江波龙的企业级解决方案提供了良好的基础，它采用多种先进的NAND闪存，为标准或定制的高性能企业级固态硬盘提供了效率和可靠性。”

NVMe 5016控制器的灵活性和可扩展性有助于降低总拥有成本，因为单根I/O虚拟化（SR-IOV）、多物理功能和每个物理功能多个虚拟功能等先进的虚拟化功能最大限度地提高了 PCIe资源利用率。一致的可编程平台为计划在固态硬盘中使用灵活数据放置（FDP）的开发人员提供了控制能力，使固态硬盘上闪存资源的性能、效率和可靠性最大化。NVMe 5016 控制器与Microchip用于动态分配资源的 Credit Engine相结合，可实现可靠的按需云服务。

铠侠（KIOXIA）美国公司内存产品副总裁Maitry Dholakia表示：“我们祝贺Microchip推出最新一代Flashtec PCIe控制器。Flashtec 控制器采用不断创新的ECC 及灵活的架构，与我们先进的NAND闪存产品实现了良好的兼容性。”

美光NAND产品线管理和应用工程总监Dan Loughmiller表示：“祝贺Microchip推出新型NVMe SSD控制器。作为业界领先的NAND供应商，我们在数据中心存储生态系统中的合作使客户能够将美光封装NAND解决方案与这款新型控制器结合使用。我们很高兴我们的合作能够继续为我们的 NAND提供兼容性。”

随着数据存储量不断扩大，安全威胁的风险也相应增加，因此必须采取稳健可靠的安全措施。Flashtec NVMe 5016控制器旨在通过全面的数据保护、不间断运行和保护机密信息，提供企业级的完整性和可靠性。

NVMe 5016控制器集成了安全功能，有助于在从出厂到报废的整个生命周期内保持固件和数据的完整性。这些功能包括带有硬件信任根的安全启动、便于系统OEM或最终用户验证的双重签名验证、通过各种验证算法支持各种安全标准、对传输中数据（链路级）和静态数据（介质级）进行加密的用户数据保护，以及复杂的密钥管理实践。这些功能符合严格的安全协议，包括联邦信息处理标准（FIPS） 140-3 2 级和可信计算组（TCG） Opal 标准。

在数据完整性和可靠性方面，这款控制器利用NVMe保护信息（NVMe PI）和单错误纠正和双错误检测（SECDED）ECC 提供重叠端到端数据保护，并通过自适应 LDPC 进行高级错误纠正。它还包括利用独立磁盘冗余阵列（RAID）技术的故障转移恢复机制，进一步加强了存储系统的恢复能力。

请访问Microchip 网站数据中心解决方案页面，了解有关公司数据中心硬件、软件和开发工具全系列产品组合的更多信息。

开发工具

Flashtec NVMe 5016 第五代PCIe固态硬盘控制器由一个工具生态系统提供支持，包括各种NAND选项的PM35160-KIT 和 PMT35161-KIT 评估板、具有 PCIe 兼容前端固件的软件开发工具包（SDK）、用于高级调试的 Microchip ChipLink 工具等。

供货与定价

Microchip Flashtec NVMe 5016 控制器可向符合条件的客户提供样品。请联系 Microchip 销售人员了解详情，或访问 https://www.microchip.com/en-us/about/global-sales-and-distribution查找附近的销售办事处和地点列表。

资源

可通过Flickr或联系编辑获取高分辨率图片（欢迎自由发布）：

应用图片：https://www.flickr.com/photos/microchiptechnology/53875293437/sizes/l/

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制与处理解决方案的领先供应商。其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计，从而在降低风险的同时减少系统总成本，缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中约12万3千家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市，提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com。

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随着嵌入式系统日益复杂以及对高性能的需求也越来越大，Microchip Technology（微芯科技公司）推出了dsPIC33A系列数字信号控制器（DSC）。工程师能够创建复杂的计算密集型嵌入式控制算法，对电机控制、电源、充电和传感系统实现卓越的运行效率至关重要。dsPIC33A系列的先进内核采用32位中央处理器（CPU）架构，运行速度为200 MHz，包括双精度浮点运算单元（DP FPU）和 DSP 指令，适用于许多闭环控制算法中的数值密集型任务。dsPIC33A架构设计能提供高性能和精确的实时控制，搭配全面的开发工具生态系统，可简化和加速设计过程。

Microchip负责数字信号控制器业务部的副总裁Joe Thomsen表示：“dsPIC33A数字信号控制器改变了开发人员的游戏规则，因为它们提供了推动嵌入式系统性能发展所需的精度、效率和高级功能。dsPIC33A系列能够实现复杂的设计、满足安全要求、集成先进功能并加快产品上市，帮助客户凭借创新、有竞争力的设计赢得更大的市场份额。”

dsPIC33A DSC经过优化改进，数学和数据处理能力更强，代码效率更高，上下文切换更快，延迟更短。这种更低的延迟可加快对瞬态和安全关键事件的响应速度。新外设和升级外设（如专为电机控制和数字电源转换设计的高分辨率PWM）旨在支持汽车、工业、消费、电动出行、数据中心和可持续解决方案等各种市场的渐进式技术开发。dsPIC33A系列集成了模拟外设，包括转换速率高达40 Msps的12位ADC、高速比较器和运算放大器。这些模拟外设与独立于内核的外设（CIP）相结合，可实现复杂的传感和高性能控制。此外，CIP 还实现了外设之间的交互，无需CPU参与，从而提高了单个控制器管理多个任务的效率。其结果是实现了更强大的实时控制，同时为软件协议栈、功能安全诊断和安全功能预留了CPU带宽。

dsPIC33A器件系列具有闪存安全功能，包括不可变信任根、安全调试和受限内存访问。DSC的指令集架构（ISA）支持采用基于模型的设计生成的软件代码，从而简化了代码生成。dsPIC33A DSC功能全面，非常适合需要高效电机控制的风扇、泵和压缩机应用；它们还能管理人工智能服务器和电动汽车车载充电器等应用的数字电源转换，并支持工业和汽车应用的传感器接口。

该系列首款产品dsPIC33AK128MC1xx DSC包括128 KB闪存和丰富的外设集，采用各种封装，包括 SSOP、VQFN 和 TQFP，引脚数从28个到64个不等，封装尺寸小至4 × 4毫米。后续dsPIC33A系列将增加存储器、外设和更多引脚数，使产品组合更加完善。如需了解有关公司全系列DSC器件的更多信息，请访问Microchip的数字信号控制器网页。

（https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers-and-microproce...）

开发工具

dsPIC33A系列由MPLAB® XC-DSC编译器、MPLAB 代码配置器（MCC）和dsPIC33A Curiosity 开发板（EV74H48A）支持。dsPIC33A Curiosity开发板通过mikroBUS™ 和 Xplained Pro 接口支持功能扩展，这些接口可连接内置自文本Xplained Pro（BIST XPRO）扩展工具包、传感器和各种Click板。我们还将单独提供双列直插模块，以支持电机控制、数字电源转换和通用嵌入式应用的开发。有关 dsPIC33A开发工具的完整列表，请访问dsPIC33A DSC网页。

（https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers-and-microproce...）。

来源：Microchip微芯

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Holtek新推出CAN Bus接口控制IC HT45B3315，提供车用电子控制、区域监控、工业控制等较佳解决方案。

HT45B3315整合Bosch授权的CAN模块，支持CAN 2.0A/B协议，并符合ISO11898-1规范，内建32个通道(Message Objects)提供数据传输，可支持增强型全CAN架构，具SPI及I²C通信接口，应用温度范围-40°C~105°C。

HT45B3315提供16脚NSOP/QFN封装销售方式，引脚可与HT45B3305H兼容。

来源：Holtek

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ATMXT2952TD 2.0触摸控制器系列提供加密验证和数据加密功能

随着道路上电动汽车（EV）的增加，必须扩建必要的充电基础设施，以满足日益增长的需求。在电动汽车充电器上增加信用卡支付选项已成为许多国家的标准做法，在欧盟这属于强制性规定，而且充电器必须符合支付卡行业（PCI）安全标准。为了帮助电动汽车充电器设计人员保护支付架构，Microchip Technology（微芯科技公司）推出了 MXT2952TD 2.0系列安全触摸屏控制器。

当用户在触摸屏上输入个人识别码（PIN）时，典型的触摸式人机接口（HMI）和射频识别（RFID）组合支付系统很容易受到恶意软件更新或中间人攻击等黑客攻击。为防止黑客攻击，这些集成电路（IC）周围通常使用物理网状屏障和传感器。不断刷新软件和设备复位有助于保护软件的完整性。MXT2952TD 2.0 系列可对触摸数据进行加密，并对软件更新进行加密验证，从而最大限度地降低风险，并符合PCI认证标准。当RFID读取器集成电路和触摸屏控制器位于不同的印刷电路板（PCB）上时，建立物理屏障以防范黑客攻击就显得尤为困难和昂贵。MXT2952TD 2.0 上的嵌入式固件为电动汽车充电器制造商提供了更易于实施的解决方案，能够始终符合安全法规，并避免了在充电器上增加第二个昂贵的触摸屏支付模块的成本。

电动汽车充电器人机接口的户外特性要求其能够承受恶劣的天气条件，在潮湿环境中准确运行，并能抵御人为破坏。基于MXT2952TD 2.0 触摸控制器的触摸屏在设计时采用了符合 IK10标准的6毫米厚玻璃、防反射、防眩光和防指纹涂层以及红外滤光片/紫外滤光片层。Microchip专有的差分触摸传感技术具有出色的抗噪能力，即使戴着厚手套也能实现卓越的触屏性能。

Microchip负责人机接口部的高级副总裁Patrick Johnson表示：“maXTouch 2952TD 2.0系列为电动汽车充电器设计人员提供了一个经济高效又安全的设计架构，可在触摸屏上通过PIN码输入实现信用卡支付。Microchip的maXTouch产品组合以坚固耐用的户外人机接口触摸屏技术而著称，这款2952TD系列触摸屏控制器的新产品为我们的客户提供了户外应用所需的安全设计和卓越的触摸性能。”

除电动汽车充电器外，MXT2952TD 2.0系列还非常适合大多数无人值守的户外支付终端，如停车计时器、公交售票仪和其他类型的自助支付（POS）系统。2952TD 2.0 专门针对20英寸屏幕尺寸进行了优化，其姐妹产品MXT1664TD 可用于15.6 英寸屏幕。

开发工具

该产品配备标准的maXTouch 系列开发工具，包括 maXTouch Studio 集成开发环境（IDE）和 maXTouch Analyzer（一种生产终端测试/检验工具）。Microchip 还拥有许多经过工厂培训的全球触摸传感器模块合作伙伴，可帮助支持定制触摸传感器和/或触摸屏显示器设计。

供货与定价

如需了解更多信息或购买，请联系Microchip销售代表、全球授权分销商或访问Microchip的采购和客户服务网站www.microchipdirect.com。

Microchip Technology Inc. 简介

Microchip Technology Inc.是致力于智能、互联和安全的嵌入式控制解决方案的领先供应商。其易于使用的开发工具和丰富的产品组合让客户能够创建最佳设计，从而在降低风险的同时减少系统总成本，缩短上市时间。Microchip的解决方案为工业、汽车、消费、航天和国防、通信以及计算市场中约12万5千家客户提供服务。Microchip总部位于美国亚利桑那州Chandler市，提供出色的技术支持、可靠的产品交付和卓越的质量。详情请访问公司网站www.microchip.com。

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系列首款产品可实现3相直流无刷电机的无感控制

2024年3月28日——东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，开始批量出货带有嵌入式微控制器（MCU）的SmartMCD™系列栅极驱动IC^[1]。首款产品“TB9M003FG”适用于汽车应用中使用的无感控制3相直流无刷电机的水泵和油泵、风扇和鼓风机等设备。

TB9M003FG将微控制器（Arm^® Cortex^®-M0）、闪存、电源控制功能和通信接口功能统一集成到栅极驱动IC中，控制和驱动3相直流无刷电机中的N通道功率MOSFET。这一集成将减小系统尺寸和组件数量，同时实现各种汽车电机应用中的先进和复杂电机控制。此外，新产品还搭载了东芝自研的矢量引擎，以及用于无感正弦波控制的硬件，既减轻了微控制器的负载，同时降低了软件代码大小。

基于TB9M003FG的参考设计“使用SmartMCD™的汽车车身电子电机驱动电路”已在东芝官网上线。

电动汽车（xEV）市场的扩大带来了电气化、零部件集成化、电子控制单元（ECU）小型化和低噪音电机等市场需求。为了满足此需求，新产品通过将微控制器集成到栅极驱动IC中，助力缩小ECU器件尺寸，并通过使用矢量控制使电机更安静。

基于TB9M003FG的参考设计“使用SmartMCD™的汽车车身电子电机驱动电路”

电路板外观

简易方框图.png

简易方框图

应用：

汽车

-水泵

-油泵

-风扇

-鼓风机等

特性：

-用于3相直流无刷电机的无感控制栅极驱动IC（内置电荷泵电路）

-32位MCU（Arm^® Cortex^®-M0），工作频率：40 MHz（内置低速／高速振荡器）

-内置存储器

闪存：64 K字节；ROM：12 K字节；RAM：4 K字节

-内置矢量引擎和可编程电机驱动电路

-内置单电阻电流检测放大器、12位A/D转换器和10位A/D转换器

-各种检测电路

电流限制器、过电流、Vbat过压、过温等

-通信方式：LIN和PWM通信可选，UART

-AEC-Q100（0级），车载电子元件合格认证

主要规格：

（除非另有说明，Ta＝25 °C）

器件型号			TB9M003FG
支持电机			3相直流无刷电机
主要功能			单电阻电流检测放大器、无传感器方式、矢量控制、方波控制
主要错误检测			欠压、过压、外部功率MOSFET开路／短路故障、过温
绝对最大额定值	供电电压Vbat（V）		–0.3至＋40
工作范围	供电电压Vbat（V）		6至18
	工作温度 Topr（°C）		Ta＝–40至150
			Tj＝–40至175
封装	名称		P-HTQFP48-0707-0.50-001
	尺寸（mm）	典型值	9.0Í9.0
可靠性			AEC-Q100（0级）认证

注：

[1] 栅极驱动IC：用于驱动MOSFET

如需了解新产品的更多信息，请访问以下网址：

TB9M003FG

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/automotive-devices/detail.TB9M003FG.html

如需了解东芝车载电机驱动产品的更多信息，请访问以下网址：

模拟器件

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/automotive-devices.html#%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E5%99%A8%E4%BB%B6

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商，公司累积了半个多世纪的经验和创新，为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司22,200名员工遍布世界各地，致力于实现产品价值的最大化，东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作，旨在促进价值共创，共同开拓新市场，公司现已拥有超过8,598亿日元（62亿美元）的年销售额，期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

如需了解有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多信息，请访问以下网址：https://toshiba-semicon-storage.com

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前文提要：

一、段码式液晶显示屏LCD结构和显示原理

二、瑞萨MCU内置的LCD控制器/驱动器

1、LCD控制器/驱动器框图

2、LCD控制器/驱动器的驱动波形

3、LCD控制器/驱动器的驱动电压

LCD驱动电压VL1、VL2、VL3、VL4的提供，分为内部升压、电容分割和外部电阻分割。

内部升压

如R7F0C001G/L、R7F0C002G/L内置用于LCD驱动电源的内部升压电路。通过外接内部升压电路的电容器（0.47μF ±30%），生成LCD驱动电压。内部升压方式只能使用1/3偏压法或者1/4偏压法。内部升压方式的LCD驱动电压和器件本身不是同一个电源，因此与VDD的变化无关，能提供固定的电压。能通过设定LCD升压控制寄存器（VLCD）来调整对比度。

电容分割

如R7F0C001G/L、R7F0C002G/L内置用于驱动电源的电容分割电路。通过外接电容分割电路的电容器（0.47μF ±30%），生成LCD驱动电压。电容分割方式只能使用1/3偏压法。和外部电阻分割方式不同，电容分割方式没有电流流过，因此能减小消费电流。

外部电阻分割方式

4、LCD控制器/驱动器时钟控制

5、LCD控制器/驱动器的数据驱动显示

能从升压电路运行时生成的16种基准电压（调整对比度）中选择。

6、LCD控制器/驱动器的数据驱动显示

当用于静态、2个时间片、3个时间片或者4个时间片时，如R7F0C001G/L、R7F0C002G/L能通过设定BLON位和LCDSEL位，从以下3种选择LCD显示数据寄存器：

A图形区（LCD显示数据寄存器的低4位）的数据显示
B图形区（LCD显示数据寄存器的高4位）的数据显示
交替显示A图形区和B图形区的数据（实时计数器（RTC）的固定周期中断时序对应的闪烁显示）

注意在使用8个时间片时，不能选择LCD显示数据寄存器（A图形、B图形或者闪烁显示）。

闪烁显示（A图形区和B图形区的数据的交替显示）R7F0C001G/L，R7F0C002G/L例子。

当BLON位为“1”时，对应实时计数器（RTC）的固定周期中断（INTRTC）时序，进行A图形区和B图形区的数据交替显示。当LCD闪烁显示时，必须给与A图形区的位对应的B图形区的位设定反相值（ex. 将F0400H的bit0置“1”，在闪烁显示时将F0400H的bit4置“0”）；当LCD不闪烁显示时，必须设定相同值（ex. 将F0402H的bit2置“1”，在点灯显示时将F0402H的bit6置“1”）。

显示的切换时序如下所示。

三、瑞萨MCU内置LCD控制器/驱动器的驱动工作模式待机功耗实测

四、瑞萨内置LCD控制器/驱动器的MCU系列

可以点击下方链接下载数据手册，了解更详细的规格说明：

R7F0C001G/L、R7F0C002G/L用户手册硬件篇、RL78/L12、RL78/L13、RL78/L1A、RL78/L1C、RA4M1：https://www.renesas.cn/cn/zh

五、瑞萨内置LCD控制器/驱动器的MCU系列评估板

点击链接：https://www.renesas.cn/cn/zh

相关阅读：瑞萨MCU内置LCD控制器/驱动器漫谈（上）

来源：瑞萨嵌入式小百科（作者：Leo Liao）

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前言

在很多应用场景下可能需要使用段码式液晶显示屏LCD，如：家用电器、工业设备、仪器仪表、楼宇自动化设备、医用仪器、穿戴设备等等。这不仅是因为段码式液晶显示屏LCD具有显示美观、成本优势、功耗低等优点，而且现在很多MCU都集成了LCD驱动模块，使得开发变得更容易。根据不同电压、段位数、A/B驱动波形等广泛应用的需求，瑞萨集成了LCD驱动模块，不同系列的MCU可使用该模块从而匹配其应用。

一、段码式液晶显示屏LCD结构和显示原理

段码式液晶显示屏LCD内部晶体在静电场的功效下，晶体的排列方向会发生偏转，因而改变其透光性，从而可以看到显示的内容。LCD有一个偏转阀值，当LCD两端的电压高于该阀值时，则显示内容；而低于该阀值时，则不显示。

一般段码式液晶显示屏LCD有三个主要参数：工作中电压、Duty（相匹配COM数）和BIAS（偏压，相匹配阀值），例如，3.0V、1/4Duty、1/3BIAS表明LCD的工作中电压为3.0V，有4个COM，阀值大概是1.1V（3.0/3=1.0）。

当加在某段LCD两端的电压大于1.0V时显示，反之，不显示。但是，LCD对于驱动电压的反应不是很明显，例如加1.0V电压的时候，可能会微弱显示，这就是通常说的“鬼影”。因此，要保证驱动LCD显示的时候，加在LCD两端的电压要比阀值电压大得比较多，而不显示的时候，则要比阀值电压小得比较多。

需要注意的是，LCD的两端是不能加直流电压的，否则时间稍长会危害段码式液晶显示屏LCD晶体分子结构的电化学特点，造成显示实际效果模糊不清，使用期限降低的不良影响，其毁灭性不能修复，这就要求保证加在LCD两端的驱动电压的平均电压为0。所以，LCD使用分割扫描法，在任何时候只有一个COM扫描有效，其余的COM处于无效状态。

一个好的段码式液晶显示屏LCD控制器/驱动器，应该满足：

能提供不同数量的COM、Duty（相匹配COM数）和BIAS（偏压，相匹配阀值），满足不同规格LCD屏的驱动
能够提供多种分压方式，提供内部分压，减少外围电路分压的元器件
能够提供内部Boost升压，满足一些电池供电，电池电压下降时，亮度还可以保持
能够提供内部基准电压稳压，避免分压不准导致显示出现“鬼影”
能够提供多个不同的基准电压选择，可以调整对比度
能够提供多种不同分割扫描法、驱动波形，满足灵活选择
能够不同的时钟源和不同分割扫描帧率的选择，满足不同应用低功耗的要求

瑞萨MCU内置的LCD控制器/驱动器不但满足上面的规格，而且还提供其他优点功能：

提供不同的时钟源选择，可选择外部副时钟32.768KHz，也可选择MCU内部低速或高速时钟
提供显示数据寄存器，能通过自动读取显示数据寄存器进行段信号SEG和公共信号COM的自动输出
提供时间间隔闪烁功能，方便易用

二、瑞萨MCU内置的LCD控制器/驱动器

1、LCD控制器/驱动器框图

图1为集成到瑞萨自有16bits RL78系列核MCU中的LCD控制器/驱动器，图2集成瑞萨32bits RA4M1系列Arm核MCU中的LCD控制器/驱动器，两者主要区别是LCD控制器/驱动器的工作时钟选择不同，RA4M1系列还可支持选择内部高速时钟。

图1 R7F0C001/R7F0C002/L12/L13/L1A/L1C LCD控制器/驱动器

图2 RA4M1 LCD控制器/驱动器

①外围允许寄存器0（PER0）：在将副系统时钟（fSUB）用于LCD控制器/驱动器时设定。

②LCD模式寄存器0（LCDM0）：LCD驱动电压生成电路、显示波形（A/B）和显示的时间片DUTY的选择。

③LCD模式寄存器1（LCDM1）：此寄存器允许或者禁止显示运行，允许或者停止升压电路和电容分割电路的运行以及设定显示数据区和低电压模式。

④运行速度模式控制寄存器（OSMC）：通过停止不需要的时钟功能来降低功耗。

⑤LCD时钟控制寄存器0（LCDC0）：设定LCD源时钟和LCD时钟的寄存器，通过LCD时钟和时间片决定帧频。

⑥记忆性液晶控制寄存器（MLCD）：控制记忆性液晶波形。

⑦LCD升压电平控制寄存器（VLCD）：能从升压电路运行时生成的16种基准电压（调整对比度）中选择。

⑧LCD输入切换控制寄存器（ISCLCD）：设定CAPL/P126、CAPH/P127、VL3/P125引脚作为LCD功能运行的期间防止贯通电流的流入。

2、LCD控制器/驱动器的驱动波形

驱动波形包括COM端口波形、SEG端口波形、COM和SEG之间电压差波形，当各画素对应的COM和SEG的电位差高于一定电压（LCD驱动电压VLCD，也就是阀值电压）时，LCD显示屏的各画素就点灯。如果电位差低于VLCD，各画素就熄灯。

COM端口波形

根据设定的时间片，如表所示的顺序为公共信号的选择时序，并且以其为一个周期进行重复运行。在静态模式的情况下，COM0～COM3输出相同的信号。

SEG端口波形

SEG信号对应LCD显示数据寄存器，在8个时间片方式的情况下，各显示数据寄存器的bit0～bit7对应COM0～COM7。与公共信号输出的各时序同步，读数据存储器的数据。如果各位的内容为“1”，就在转换为选择电压后输出到段引脚（SEG4～SEG38）。如果各位的内容为“0”，就在转换为非选择电压后输出到段引脚（SEG4～SEG38）。

在不是8个时间片方式的情况下，在A图形区中各显示数据寄存器的bit0～bit3对应COM0～COM3，在B图形区中各显示数据寄存器的bit4～bit7对应COM0～COM3。与公共信号输出的各时序同步，读数据存储器的数据。如果各位的内容为“1”，就在转换为选择电压后输出到段引脚（SEG0～SEG38）。如果各位的内容为“0”，就在转换为非选择电压后输出到段引脚（SEG0～SEG38）。

因此，必须先确认LCD显示数据寄存器使用的LCD显示屏的前面电极（对应SEG信号）和背面电极（对应COM信号）是如何组合形成显示图形的，然后给显示数据寄存器写与显示图形一一对应的位数据。

COM信号和SEG信号的输出波形

公共信号COM和段信号SEG输出的电压如表（a）-（d）所示。只有在公共信号COM和段信号SEG都为选择电压时才为±VLCD的点灯电压（选择），在其他组合时为熄灯电压（非选择）。
静态显示模式时，公共信号COM的输出波形，在LCD时钟属于的1个周期T（选择或非选择），前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平；段信号SEG的输出波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出Vss分压电平，后T/2输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平。

1/2偏压时，公共信号COM的输出波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平，属于非选择时的1个周期T，输出VL2电平；段信号SEG的输出波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出Vss分压电平，后T/2输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平。

1/3偏压时，公共信号COM的输出A波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL1分压电平，后T/2输出VL2电平；段信号SEG的输出A波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出Vss分压电平，后T/2输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL2分压电平，后T/2输出VL1电平。

1/3偏压时，公共信号COM的输出B波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出VL4分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出Vss电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出VL1分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL2电平；段信号SEG的输出B波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出Vss分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）出VL2分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL1电平。

1/4偏压时，公共信号COM的输出A波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出VL4分压电平，后T/2输出Vss电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL1分压电平，后T/2输出VL2电平；段信号SEG的输出A波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2输出Vss分压电平，后T/2输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2输出VL2分压电平，后T/2输出VL2电平。

1/4偏压时，公共信号COM的输出B波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出VL4分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出Vss电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2(在前半帧Tf/2)输出VL1分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL3电平；段信号SEG的输出B波形，在LCD时钟属于选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出Vss分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL4电平，属于非选择时的1个周期T，前T/2（在前半帧Tf/2）输出VL2分压电平，后T/2（在后半帧Tf/2）输出VL2电平。

COM信号和SEG信号的输出波形实例

在此例子，以第7位的进行说明。需要根据显示图形并且通过COM0～COM3的各公共信号的时序，将表所示的选择电压和非选择电压输出到SEG12引脚和SEG13引脚。

因此，给SEG12对应的显示数据寄存器（地址F040CH）准备“1101”即可。SEG12和各公共信号之间的LCD驱动波形例子如下图所示。在选择COM0时SEG12为选择电压，就知道LCD点灯电平+VLCD/–VLCD的交流矩形波的产生。

SEG12和各公共信号之间的4个时间片的LCD驱动A波形例子（1/3偏压法）

SEG12和各公共信号之间的4个时间片的LCD驱动B波形例子（1/3偏压法）

作者：Leo Liao

来源：瑞萨嵌入式小百科

围观 39

PLC（可编程逻辑控制器）作为可控制、执行和监控自动化机器设备的数字运算操作电子系统，广泛应用于楼宇设备控制、水处理、能源、工业自动化等众多领域，并已形成广大的市场规模，随着汽车电子“新四化”发展，将进一步推高PLC市场发展增速。据市场情报公司Mordor Intelligence预测，PLC市场规模在2024年将达128亿美元，并以4.32%的年复合增长率保持持续发展，而亚太地区是其最大且增长最快的应用市场。

极海APM32F407 PLC应用概述

PLC的性能指标主要是通过扫描周期、储存容量、功能来评估，其中扫描周期起决定性作用。扫描周期主要受I/O输入点数、主控芯片执行指令、运算的影响，在功能复杂的情况下，对于主频的要求也会更高。

极海APM32F407微控制器，基于Arm® Cortex® -M4F先进内核，主频高达168MHz，同时支持浮点和带符号的数字运算，有助于提高PLC扫描周期性能，可实现按位的与、或、非、异或等基本逻辑控制。

基于APM32F407 PLC应用方案框图

极海APM32F407 PLC应用优势

指令执行周期短，数据运算速度快，支持符号运算及浮点运算
集成数字通信、I/O控制、脉冲控制、模拟控制等丰富资源于一体
可拓展性强：集成扩展板接口，可根据不同场景需求加装模块
抗干扰、稳定性强：外接采用电气隔离的输入/输出接口
支持数据备份

应用领域：切削机床、传送带、电梯、包装车间、智慧农棚等

极海APM32F407 芯片介绍

高性能：采用55nm生产工艺，基于Arm® Cortex® -M4F先进内核，支持单精度浮点FPU
大容量：内置192+4KB SRAM、1MB FLASH
外设资源丰富：集成USB_OTG、Ethernet、CAN、EMMC等，令控制器板间功能更加丰富，满足各类开发需求
耐受性：工作温度覆盖-40℃~105℃，对电磁环境、高温环境有更高容忍度，适应复杂的工业工作环境

基于极海APM32F407的可编程逻辑控制器应用方案，凭借可靠性高、灵活性强、易于扩展、使用便捷等优势，已获得工业控制、汽车电子等诸多头部厂商的认可。

2024年面向工业自动化中的中高端领域，极海将进一步完善APM32系列工业级MCU产品线，支持高性能实时控制MCU产品系列化；面向新能源领域，极海将积极布局高性能模拟与混合信号芯片，提供MCU+产品与应用方案支持；旨在为工业自动化和数字化转型提供更强大的国产芯片与成熟的解决方案。

来源：Geehy极海半导体

围观 28

1、产品概述

低压鼓风机是一种高效、稳定的鼓风设备，广泛应用于工业生产中。它采用了离心风机的原理，通过叶轮的高速旋转产生气流。不同于传统的鼓风机，低压鼓风机的叶轮是中空的，可以实现气体的无脉动压入。叶轮的设计使得空气在进入和离开时形成一个恰到好处的压力均衡，从而保证了稳定的鼓风效果。

低压鼓风机在运行过程中能够保持较低的振动和噪音，经过精密设计和严格质量控制，具备出色的稳定性和可靠性。它适用于各种工业应用场景，可以广泛用于风机、排液、燃料燃烧等领域，并满足不同工艺对压力和流量的需求。

本方案介绍的是一款基于CW32的低压风机控制器，重点介绍了它的功能、参数、硬件组成、方案设计、故障定义等等。该控制器适用于各类低压风机的速度控制，具有高精度、低噪音、高效率等特点。

2、功能特点

低压风机具有许多功能特点，以下是低压风机的主要特点：

1. 高效稳定：低压风机采用先进的设计理念，具有较高的效率，能够在较低的能耗下实现高效的通风效果。同时，由于其结构简单、维护方便，使得其运行稳定可靠。

2. 低噪音：由于低压风机设计时考虑到了噪音控制，因此在运行时产生的噪音相对较低。这使得低压风机非常适合在需要保持安静环境的场所使用，如医院、实验室和办公室等。

3. 能耗低：低压风机的能耗较低，通常只有传统压缩机的三分之一甚至更低。这有助于降低能源消耗和运行成本。

4. 安装维护方便：低压风机安装方便，可以方便地安装在墙壁或其他结构上，不需要占用太多空间。同时，低压风机的维护简单，使用者可以方便地进行日常维护和保养。

5. 应用范围广：低压风机适用于许多领域，如通风、空调、净化等。它可以用于输送空气和烟气等气体，为工业生产和日常生活提供良好的通风环境。

总之，低压风机具有高效稳定、低噪音、低能耗、安装维护方便和应用范围广等特点。这些特点使得低压风机成为一种理想的通风设备，广泛应用于各种场所和领域。

3、风机驱动实物图

4、驱动器功能描述

驱动器通过使能控制端启停电机，通过调速接口控制风机无级调速、通过方向控制端口控制电机正反运转。支持宽电压工作范围：8-60V，工作电流17A，最大输出功率500W。具有顺风接转功能、过温保护等功能。

另外，驱动器还具有故障自恢复功能。在系统发生3次故障后，需断电重启。在电流、电压、温度故障发生时，如果故障消除，5S后自动重启。

控制端口定义如下:

5V：配合10K电位器使用，5V、VSR和GND，也可以直接配合VSR实现开机全速。
速度控制VSR：通过VSR接口进行调速输入。接受调速电压0-5V（0.18V启动），PWM脉冲调速（频率10KHZ, 5V, 0%-100%）
GND：控制信号负极，可配合VSR,END使用。
使能控制EN：通过EN接口控制电机的启动和停止。配合GND，在授受调速信号时，可控制启动与停止。连接GND时，停止。断开GND时，运行。
方向控制DR：通过DR接口控制电机运转方向控制。与GND短接时，反转。
速度输出FG：通过FG接口输出速度信号。电机速度脉冲输出，用于转速计算。当极对数为P时，每转一圈输出P个脉冲。电机转速（RPM）=输出脉冲频率*60/极对数。使用时，需要10K上拉电阻至5V。

5、参数列表

1. 电压范围：8-60V。

2. 电流范围：最大工作电流不超过17A。

3. 工作温度：-20度~85度，湿度：最大85%

4. 支持的BLDC电机最大转速：1对极7W转。

5. 调速范围：0-100%额定转速连续可调。

6. 启动时间：0至最大速<1S.（可根据需要调整）

7. 保护功能：过流17A保护、过压65V保护（可根据需要调整）、欠压8V保护（可根据需要调整）、过温85度保护等、限流45A保护。

6、方案主控芯片

该方案基于CW32F030C8T6主控。

CW32F030C8T6内核：ARM® Cortex®-M0+、最高主频64MHz、工作温度：-40℃ 至 105℃、工作电压：1.65V至5.5V、最大64K字节 FLASH，数据保持25年@85℃、最大 8K 字节 RAM。

支持最多 39 路 I/O 接口
模数转换器：12 位精度，±1 LSB，最高 1M SPS 转换速度
五通道DMA控制器
定时器

16 位高级控制定时器，支持 6 路捕获 / 比较通道和 3 对互补 PWM 输出，死区时间和灵活的同步功能

四组 16 位通用定时器

三组 16 位基本定时器

80位唯一ID

7、硬件组成

驱动器硬件由主控MCU最小系统电路、电源稳压电路、逆变驱动电路、反电动势检测电路、控制接口电路、各种保护电路等组成。

1. 控制器：采用高性能的CW32微控制器，该控制器具有丰富的外设资源和强大的运算能力，能够满足复杂的控制需求。

2. 驱动电路：采用适合FD6288驱动芯片，支持三相全桥逆变，可驱动电机高效运转。

3. 反电动势电路：电机位置检测电路。

4. 电源电路：为控制器和驱动电路提供稳定的电源，保证系统稳定运行。

5. 保护电路：具备过流保护、过温保护、过压保护、欠压保护等功能，提高系统的安全性和稳定性。

6. 控制接口电路：支持方向、使能、转速等控制接口接入，实现风机的智能控制。

8、方案描述

该方案使用32位单片机CW32F030C8作为主控，使用AD软件比较过零点方式进行电机换相控制，采用六步方波控制算法。采用顺风接转+静态脉冲注入的启动算法，最小输出10%占空比，支持最高70000转的BLDC风机控制。

9、方案测试

产品开发测试图片

脉冲注入转子位置判定时端电压波形

启动过程端电压波形

高速运转端电压波形

最大输出端电压波形

来源：CW32生态社区

围观 17

电动两轮车以其便捷、灵活、节能环保等优势，承载了大部分短途出行需求。随着智能技术的引进，电动两轮车在安全性、可靠性、舒适性、远程控制、数据传输等方面有更高升级需求。

电动两轮车主要由电机控制器、仪表盘、辅助电源、充电器及BMS等部件组成。为增加大量智能配置、提升产品竞争力，各电动两轮车厂商都积极寻求在性能、功耗、成本上更具优势的电机控制器主控芯片，以满足更精准电机运转控制、大功率控制、动力与传动效率提升等多种功能需求。

APM32F035电动两轮车电机控制器方案介绍

极海从续航、智能化、人性化、性价比等电动两轮车主要指标考虑，推出APM32F035电动两轮车控制器应用方案，并已实现量产。该应用方案具备霍尔捕获、自学习、刹车、倒车、巡航、挡位调速、防盗报警等功能，从控制电路、采样电路、驱动电路、通信电路等硬件设计，以及系统级开发生态等方面进行验证与测试，整个系统能很好地满足电动两轮车设计指标要求。

极海电动车两轮控制器应用方案，采用APM32F035电机控制专用MCU，支持有感FOC矢量控制策略，集成多路运放、比较器，极大地精简外围电路设计，降低外部干扰，同步实现高效率、低噪声。APM32F035作为本方案的主控芯片，负责母线电压、电流、HALL等信号采样，执行电机控制逻辑，并接收上层应用下发的控制指令及回传运行状态反馈等。

APM32F035电动两轮车电机控制器应用方案实现框图

APM32F035通过挡位调速等方式下发相应的控制指令，同步对母线电压以及电机的相电流信号进行ADC采样，输入至MCU内部进行处理，并结合TMR2提供捕获到的霍尔信号结合内部算法计算获取实际运行角度，进而执行内部电机算法逻辑控制，随后通过Timer1输出3对互补的PWM信号至驱动芯片以及功率器件，进而驱动电机机运转，使电机更为高效、平稳、低噪声地运行。

APM32F035电动两轮车电机控制开发板

APM32F035电动两轮车电机控制器方案特点：

■ FOC矢量控制，减少能耗，提高续航

■ 集成运放和比较器，降低BOM成本

■ 支持霍尔学习，绝对零度检测，60°/120°霍尔安装方式，节省开发步骤

■ 支持霍尔补偿，提升电机运行效率

■ 采用转矩控制，对于负载变化响应迅速，能够额定负载坡起

■ 电子刹车和E-ABS，行驶更安全

■ 支持显示屏串口和CAN通讯，满足高端应用需求

APM32F035电机控制专用MCU关键优势：

● 基于Arm® Cortex®-M0+内核，72MHz高主频

● Flash 64KB,SRAM 10KB,BootLoader 4KB

● M0CP 协处理器:硬件配置包括移位、32bit/32bit 除法器、开方、三角函数等，用更短运算时间实现更复杂运算

● 模拟外设：OP-AMP×4,COMP×2,12-bit ADC×1

● 数字外设：SPI×1,U(S)ART×2,I2C×1,CANx1,DMA

● 电机专用PWM：支持互补、刹车,可与M0CP联动

电机是一个需求空间大、增长快速、应用广泛的领域。极海围绕各类电机应用持续丰富产品组合，即将推出内置200V 6N-Gate Driver栅极驱动的APMSPIN32F020高集成32位FOC矢量控制MCU、内置200V双N沟道的GHD3440三相电机专用栅极驱动器，并推出相应贴合市场需求的应用方案。我们完善的电机控制开发生态与快速响应的本地化技术支持服务，可帮助用户加速产品上市时间并保持差异化竞争力。

来源：Geehy极海半导体

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