基于HPM6750双RISC-V内核的四轴伺服+HMI单芯片解决方案

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四轴伺服+HMI单芯片解决方案

当前工业应用多轴伺服运动控制系统对响应时间、响应速度和稳定性等指标要求越来越高，传统四轴伺服运动控制系统多采用模块化方式集成，HMI+Ether CAT/NVUC等控制器+伺服驱动器（多个组成）的拓扑结构，所挂载的伺服驱动器越多，数据传输和处理越复杂，控制精度、实时性、同步性能也相应受限。

四轴伺服电机方案介绍

本方案单芯片实现HMI与四轴伺服运动控制，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，对伺服控制和四电机的同步控制效率大大提高，如下演示视频为通过UI交互下的四轴伺服电机运动。

HPM6750芯片资源介绍

HPM6750采用双RISC-V内核，主频达816MHz ，凭借先楫半导体的创新总线架构、高效的L1缓存和本地存储器，创下了MCU 高于 9000 CoreMark和 4500以上 的DMIPS性能新记录，创造了RISC-V 全球主频和跑分新纪录。除了高算力RISC-V CPU，HPM6700系列产品还创造性地整合了一系列高性能外设：包括支持2D图形加速的显示系统、高速USB、千兆以太网、CAN FD等通讯接口，高速12位和高精度16位模数转换器，面向高性能电机控制和数字电源的运动控制系统。

HPM6750电机控制单元介绍

HPM6750系列支持4套电机控制单元，每个单元包括1个PWM定时器，一个正交编码器接口，一个霍尔传感器接口和1个互联管理接口，配合片上提供的数模转换ADC模块和ACMP等外设，可以实现同时控制4个电机。包含1个同步定时器，可以用于4套电机控制单元间进行同步。

1、PWM定时器

• 支持4个PWM定时器，单个PWM支持高达28位计数，支持24个通道；
  

2、同步定时器

• 当计数器计数达到比较值会输出一个比较事件，可以连接到其他定时器用作同步；
  

3、正交编码器接口QEI

• 支持4个正交编码器接口QEI，用以测量感应电机位置信息；
  

4、霍尔传感器接口HALL

• 支持4个霍尔传感器接口HALL；
  

5、互联管理TRGM

• 支持多个外设的输入输出信号可以相互连接，使得多个外设可以相互配合使用；
• 支持数字滤波，互联管理器支持管理外设DMA请求；
  

6、模拟外设

• 支持3个12位ADC，支持20个输入通道，支持单端和差分输入，高达5M采样率；
• 支持1个16位ADC，支持8个输入通道，高达2M采样率。
  
  

四轴伺服驱动评估板

视频中实现UI显示和四电机控制的评估为Four-Motor-HPM6750-MB评估板，该板设计上有4个电机专用接口，支持4个电机驱动板同时插入使用，同时控制4个电机。每个接口支持1路母线电压采集、3个相电流采集、6通道PWM控制，共支持4路编码器输入，硬件正交解码获取转子位置，实现伺服FOC控制。