電子發燒友網報道（文/吳子鵬）實時控制是指在預定的時間周期內完成對系統物理過程的數據采集、傳輸存儲、計算決策、發出指令、執行控制等整個控制過程。在一些電機控制應用中，實時監控和測量速度、位置、扭矩和電機運行狀況，以便啟動、加速或調節動態速度，或讓電機系統減速。

因此，電機實時控制對工業變頻器、高端電器、混合動力電動汽車、電力輸送和能源設備等應用至關重要。不過，電機實時控制對系統同步、定時和軟件的要求很高，需要工程師具有一定的經驗，且對軟硬件都有一定的要求。為了幫助工程師解決這個挑戰，旋智科技即將推出具備4-8核的高性能SPC系列MCU，以及配套的SPCore系列電機控制SoM（System-on-Module）設計。

旋智科技專注高集成度電機控制芯片

旋智科技前身為美國仙童半導體公司的電機產品線事業部，于2014年底通過管理層收購方式剝離并獨立運營。目前在香港，上海，深圳等地設有分支機構。公司專注于高集成度電機控制芯片及先進核心算法的研發。創始核心團隊成員來自美國硅谷，在世界頂級半導體企業有著多年的研發，市場和管理經驗。

當前，旋智科技已經基于M3和M4F內核打造了一系列的產品。比如，SPC1068是該公司基于M3內核打造的電機控制MCU，這款器件的最高主頻達150MHz，可以通過軟件編程時鐘，提供48KB SRAM以及最高512KB FLASH。SPC1068具有極高的集成特性，擁有豐富的片上資源和接口，該器件內置12位ADC，3路可編程增益運放，7個增強型PWM模塊，3個通用32位定時器以及UART、I2C、SPI等通信接口，為工程師打造電機控制方案提供豐富的配置。

SPC2168則是基于雙核ARM Cortex-M4 CPU內核，最高主頻為200MHz，提供80KB SRAM以及最高512KB FLASH。SPC2168具有很多突出的特征優勢，比如配備同類最佳的模擬前端、數字信號處理以及運動控制專用外設和安全機制；兩個CPU內核均可以按最高200MHz時鐘頻率運行復雜的控制算法；模擬前端中的差分PGA和高速高分辨率ADC能夠準確快速地捕捉嘈雜環境中的信號。

旋智科技將推出電機控制MCU新品

據介紹，旋智科技即將推出具備4-8核的高性能SPC系列MCU，以及配套的SPCore系列電機控制SoM（System-on-Module）設計，配備512k-32M byte的RAM，多路高速ADC接口，多路Sigma-Delta接口，EtherCAT連接能力，以及高速以太網接口，主要用于工業變頻器、伺服控制、高性能三相AC/DC，DC/AC儲能、光伏變換器等應用。

很明顯，SPC系列MCU是多核電機控制MCU，這種多核配置每個單元都可以獨立執行特定的任務。例如，有的核心可能負責接收和解析控制指令，有的核心則負責計算電機的控制參數，還有的核心可能負責監控電機的運行狀態。

同時，旋智科技指出，同構多核架構MCU在電機控制領域有一些獨特的優勢，比如：
·簡化軟件開發：由于同構核心，任何核心都可以運行相同的軟件，簡化了開發和調試過程。這種一致性降低了軟件設計和維護的復雜性。例如，全部使用ARM或RISC-V內核，所有開發都可以基于C語言；而異構的處理器例如ARM+FPGA，則需要同時使用C語言及HDL設計工具，開發成本較高，并對工程師能力有更多要求。

·負載平衡：同構多核系統可以高效地將任務分配到所有核心上，確保工作負載均衡和處理能力的最佳利用。這對于需要一致性能的多個實時電機控制應用特別有利，例如雙軸、三軸伺服、多輪AGV小車、3D打印機應用等。

·成本效益：使用相同的核心設計可以降低芯片制造成本，因為可以多次復制相同的核心設計。這種一致性也簡化了芯片測試和驗證過程。

當然，如上所述，實時的電機控制，除了對硬件有要求，在軟件方面也有一些挑戰，為了在規定的時間窗口內，完成一個閉環控制系統信號鏈的處理流程，經過優化的軟硬件資源有助于確保系統能夠滿足數毫秒甚至數微秒超短時間窗口的實時性要求。

為此，旋智科技基于公司國內領先的MBD成熟設計技術方案及服務支持能力，也將推出用于多核心處理器的MBD仿真模型、自動代碼生成模型、多核心多任務通訊控制技術、SoM設計板級驅動軟件支持包BSP（Board Support Package），方便用戶上手大規模、多核心嵌入式軟件的設計開發及調試。

結語

典型的實時控制系統包括感知、處理、驅動和通信四個部分，為了逐一增強系統的各方面能力，多核MCU具有特定的優勢，旋智科技SPC系列MCU將會很好地呈現這一點。同時，經過優化的軟硬件資源對電機實時控制也很重要，旋智科技一系列的軟件方案能夠從這方面幫到工程師。