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  伺服控制器是現(xiàn)代運動控制需求的重要組成部分，其位置、速度和力矩的高精度控制性能，應(yīng)用于印刷設(shè)備、激光加工設(shè)備、紡織設(shè)備、機(jī)械臂等產(chǎn)品，也為未來自適應(yīng)控制、人工智能、模糊控制、變構(gòu)控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等新一代成果創(chuàng)造了可能。

  隨著現(xiàn)代工業(yè)數(shù)字化和智能化的發(fā)展，在實際應(yīng)用領(lǐng)域，我們提出了運動控制更高效、節(jié)能、生命周期更長、精度更高、互聯(lián)特性更高、安全可靠的條件。因此，傳統(tǒng)的單芯片方案已不能滿足伺服控制器的性能需求。

  在極海半導(dǎo)體的伺服控制器應(yīng)用方案中，采用了Arm®Cortex®-M4內(nèi)核的APM32F407系列MCU，該系列芯片擁有高主頻、多外設(shè)等特性，滿足了伺服控制器對主控芯片的性能與靈活性需求，與FPGA協(xié)同配合實現(xiàn)伺服系統(tǒng)中信息采集、通信與控制的功能應(yīng)用。

  高性能芯片，系統(tǒng)核心保障

  APM32F407系列MCU，主頻高達(dá)168MHz，在常溫下可以進(jìn)行適當(dāng)超頻以滿足伺服控制系統(tǒng)US級別電流環(huán)控制等高實時性應(yīng)用;支持單精度FPU和增強(qiáng)型DSP處理指令，擁有1MB FLASH及192KB SDRAM，并支持外部存儲器拓展，滿足系統(tǒng)設(shè)計需求并保障其實時響應(yīng)性;工作溫度覆蓋-40℃~+105℃，抗干擾能力強(qiáng)，對電磁環(huán)境有更高容忍度，適應(yīng)復(fù)雜的工業(yè)工作環(huán)境。

  豐富外設(shè)，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制

  豐富的應(yīng)用外設(shè)，令芯片可滿足伺服控制系統(tǒng)豐富外圍器件的連接與應(yīng)用場景，可對電機(jī)、驅(qū)動器和減速機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計，實現(xiàn)更優(yōu)于分立式的功率密度，充分優(yōu)化系統(tǒng);內(nèi)置EMMC接口，Wait時序在100ns以內(nèi)，滿足與外圍FPGA高效通信應(yīng)用;ADC采樣精度高，可對母線電流進(jìn)行精確監(jiān)測,從而實現(xiàn)有效的閉環(huán)控制;采用CAN總線實現(xiàn)電機(jī)控制指令傳輸，兼顧穩(wěn)定和高效率。

  適應(yīng)性與安全性兼顧

  APM32F407系列微控制器可以通過配置BOOT[1:0]引腳實現(xiàn)三種不同的啟動模式，可從系統(tǒng)存儲器、Flash及SRAM啟動，被選作啟動區(qū)域的存儲器是由選擇的啟動模式?jīng)Q定，便于用戶開發(fā)測試;內(nèi)置真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，支持AES、DES、TDES加密標(biāo)準(zhǔn)，增加支持SM3、SM4國密算法，適應(yīng)國內(nèi)開發(fā)環(huán)境，并有效保證用戶產(chǎn)品信息的安全性。