出于競爭需要，半導(dǎo)體供應(yīng)商們熱衷于不斷滿足高級電機(jī)控制的各種需求，這也為運(yùn)動控制工程師創(chuàng)造了極為豐富的選擇機(jī)會。許多供應(yīng)商可以提供結(jié)合了單片機(jī)（MCU）和數(shù)字信號處理器（DSP）雙重功能的集成芯片（IC），而不像其他競爭者那樣只能提供單一功能，這類兼收并蓄的設(shè)計(jì)既具備MCU的控制能力，又具備DSP的信號處理功能。數(shù)字信號控制器（DSC）可以應(yīng)對運(yùn)動控制以及其他功率控制應(yīng)用的特殊需求，同時(shí)新型單片機(jī)和其他運(yùn)動控制專用芯片也可以提供更多的設(shè)計(jì)選擇。

飛思卡爾半導(dǎo)體公司的56F8013 數(shù)字信號控制器

飛思卡爾（Freescale）的56F8013擁有一個(gè)16bit的數(shù)字信號控制器內(nèi)核，具備每秒鐘3200萬條指令（32MIPS）和單周期乘法累加器等運(yùn)行能力。該器件采用Harvard結(jié)構(gòu)，由三組可并行操作的執(zhí)行單元構(gòu)成，因而每個(gè)指令周期可以執(zhí)行多達(dá)6條操作。為滿足運(yùn)動控制的應(yīng)用需求，該器件擁有具備可編程故障處理能力的96MHz PWM發(fā)生器和1.125微秒轉(zhuǎn)換速率的12-bit模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）。16kbytes的程序Flash存儲器和4kbytes的程序/數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲器（RAM）可以在全溫度范圍（-40℃~+105℃）內(nèi)以32MHz全速（零等待）存取。56F8013采用32引腳的低截面方形扁平封裝（LQFP）。56F8000系列數(shù)字信號控制器的開發(fā)支持工具為CodeWarrior Development Studio Special Edition (包括 Processor Expert) 。其目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)和儀器設(shè)備電機(jī)控制以及電源和照明控制等。

PMD公司的 MC73110 IC

Performance Motion Devices(PMD)公司的MC73110運(yùn)動控制芯片通過串口、SPI接口或者模擬指令等方式與微處理器或控制器等主機(jī)協(xié)同工作，可以為無刷直流電機(jī)控制提供高性能的數(shù)字電流環(huán)、速度環(huán)和電子換相等功能。在速度控制模式下，該芯片既可以通過正交編碼器以高達(dá)10Mcounts/s的計(jì)數(shù)速度獲取速度反饋信息，也可以通過內(nèi)部的10-bit模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接處理來自旋轉(zhuǎn)變壓器的模擬信號從而獲取速度反饋信息；其速度控制指令可以來自內(nèi)部速度曲線發(fā)生器、16-bit SPI數(shù)據(jù)流或者直接輸入的模擬信號等。在力矩控制模式下，芯片采用外部力矩指令信號。該芯片具有六路開關(guān)頻率為20kHz的PWM輸出，可以直接驅(qū)動三組IGBT或MOSFET半橋功率放大器，并具備橋臂貫穿短路保護(hù)功能。其封裝形式為64引腳塑料四角扁平封裝（PQFP）。MC73110的目標(biāo)為半導(dǎo)體自動化、醫(yī)療自動化，以及其他需要高性能、低成本無刷電機(jī)驅(qū)動的應(yīng)用領(lǐng)域。

Microchip公司 dsPIC30F3010 數(shù)字信號控制器

微芯（Microchip）公司的dsPIC30F3010數(shù)字信號控制器處理能力為20MIPS，性能更高的dsPIC30F3011處理能力為30MIPS。兩種芯片都具有24 kbytes的FLASH程序存儲器，使用內(nèi)部振蕩器時(shí)，可以全速運(yùn)行。附加的存儲器包括用于數(shù)據(jù)存儲的1kbyte SRAM和1 kbyte長效EEPROM。其電機(jī)控制功能包括六通道電機(jī)控制專用PWM輸出，高達(dá)9個(gè)信號通道和每秒一百萬次數(shù)據(jù)采樣率的10-bit ADC，5路16-bit定時(shí)器，以及一個(gè)正交編碼器接口。通訊接口包括SPI，I2C和兩路UART（dsPIC30F3010只有1路UART）。dsPIC30F3010可以選用28引腳的SDIP或SOIC封裝，或者44引腳的QFN封裝。微芯公司最近在其開發(fā)系統(tǒng)支持工具中新增了PICDEM MC LV 開發(fā)板，以支持采用dsPIC30F3010開發(fā)和調(diào)試有傳感器或無傳感器的無刷直流電機(jī)控制算法。

NEC公司的V850E2/ME3 MCU

NEC公司的V850E2/ME3是一款具備足夠性能的通用MCU，適用于包括電機(jī)控制在內(nèi)的諸多應(yīng)用領(lǐng)域。其超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)和7級流水線使得這款32-bit RISC單片機(jī)在200MHz的運(yùn)行頻率下可以達(dá)到400MIPS的強(qiáng)大性能，從而能夠在單一時(shí)鐘周期內(nèi)同步執(zhí)行兩條指令。其存儲器包括168kbytes的高速指令RAM，8kbytes的指令緩存，以及8kbytes的數(shù)據(jù)緩存。其他特性包括12通道的16-bit定時(shí)/計(jì)數(shù)器和8通道的10-bit分辨率ADC。V850E2/ME采用24×24mm的176引腳QFP封裝。單片機(jī)設(shè)計(jì)支持工具包括在線仿真器，編譯器和調(diào)試器。目標(biāo)應(yīng)用包括空調(diào)系統(tǒng)用逆變器等。

德州儀器（TI）公司的TMS320-F280x數(shù)字信號控制器

TI公司的TMS320F28x系列數(shù)字信號控制器采用32位內(nèi)核，以及專門為電機(jī)控制、數(shù)字電源變換和智能傳感器控制等應(yīng)用而優(yōu)化的外圍設(shè)備。這款高性能控制器擁有100MIPS的32位DSP處理能力，其脈沖寬度調(diào)制器（PWM）可以在調(diào)制頻率為100kHz時(shí)提供16-bit精度、1MHz時(shí)提供12-bit精度，高分辨率的PWM意味著更快的瞬態(tài)響應(yīng)以及更小的脈動幅值。其ADC具有16個(gè)復(fù)用的輸入通道、 12-bit分辨率和160ns或6.25MSPS的吞吐能力。所有器件都可以選用100引腳的LQFP封裝和100焊球的BGA封裝。主要應(yīng)用在工業(yè)、儀器儀表、汽車、醫(yī)療和消費(fèi)領(lǐng)域等。

NEC公司的78K0/Fx系列MCU

NEC公司的78K0/Fx系列MCU采用8-bit單片機(jī)內(nèi)核，以及專門為汽車車身應(yīng)用定制的獨(dú)具特色的外圍設(shè)備。電機(jī)控制專用的外圍設(shè)備包括多達(dá)16通道的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)16-bit定時(shí)器以及4個(gè)8-bit定時(shí)器。器件具有一個(gè)240kHz的環(huán)形振蕩器，可以作為內(nèi)部看門狗定時(shí)器的時(shí)鐘源，從而節(jié)省外部邏輯資源。該系列單片機(jī)的存儲器容量范圍為32到60 kbytes的Flash和高達(dá)3kbytes的RAM。設(shè)計(jì)支持工具包括使用USB2.0接口與系統(tǒng)開發(fā)計(jì)算機(jī)連接的IECUBE在線仿真器以及MINICube實(shí)時(shí)仿真器。78K0/Fx系列的封裝形式有44、64和80引腳的四角扁平封裝（QFP）。在汽車車身電子系統(tǒng)中的應(yīng)用目標(biāo)包括反光鏡控制、門控以及天窗控制等。 (end)