雅特力MCU AT32系列推进工业自动化新变革,具备高速资料传输和数据处理能力,同时保持低功耗

2022-07-01 雅特力
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物联网所谈论的议题是一个大方向,往应用细分又可分为智慧城市、智慧交通、智慧医疗、工业物联网(IIoT)等,而工业物联网和工业4.0的概念是密不可分的,着重于互联性、自动化、机器学习及实时数据等多方面。工业物联网是现今除了消费性应用以外,对于实现物联生活使用范围最广的,涵盖领域包含整个工业应用。

 

工厂自动化带来生产效率和产品质量的提升,并有效解决了有限人力的困境。从产线自动化到无人车搬运系统,再加上机器人、机械手臂助力,驱动工业物联网快速发展。然而要实现真正的智能工厂,对于很多企业来说都是任重而道远。在传统工厂尚未进行数字化转型前,仅能依照第一线员工分散记录生产状况,制作表格整理数据,管理者凭借过去经验和假设做出决策判断。这样耗时耗力地组织整理报告、等待管理者决策,往往耽误了排除问题的最佳时机。

 

传统工厂升级为智能工厂首要任务,将老旧的机器设备进行可程序化逻辑控制器(PLC)和传感器(Sensor)对接,利用Sensor前端采集资料,可视化的设备进行数据分析,通过通讯设备将资料传输至控制器做实时监控,最后回传到云端管理,形成完整的工业联网。


然而要做到这样的技术,必须在现有的设备上安装嵌入式或非嵌入式的联网设备,利用MCU的高运算、小体积、低成本优势,执行硬设备的通讯、边缘运算、实时反应和电机控制等功能,加速推动传统工厂转型。IIoT特性在于拥有灵活高速的通讯网络、快速的分散式运算能力以及有助提高分析的边缘运算技术。


这些技术能力缺一不可,用于信号撷取和驱动控制的PLC,与协助工厂设备运作的电机控制系统,在对系统处理的要求上与日俱增,传统8-bit MCU已无法满足制造商的需求,因此采用32-bit MCU才能达到更好的性能要求(图1)。

图1. AT32 MCU导入IIoT设备应用


目前Arm®处理器内核作为工业和汽车系统中高集成、低成本MCU的行业标准,特别是ARM®Cortex®-M4 32-bit MCU,除了继承Cortex-M3内核优势,内建数位信号处理器(DSP),可选择附加单精度浮点单元(FPU),让Cortex-M4拥有高精度复杂的运算能力,且具有可访问性的优势,易于开发人员易编写软件。

 

Cortex-M4 32-bit MCU能有效改善低延迟、精确度及电力管理等问题,将传统MCU功能简化集中至单一芯片,并提供大容量内存,灵活弹性运用,优化系统成本。同时提供开发软件平台便于工程设计人员开发,带来高效处理、实时控制、网络通讯、数据分析和安全控制等功能。


雅特力专注于32位微控制器研发与创新,采用ARM®Cortex®-M4高效能或M0+低功耗内核,在运算效能和精度上实现技术上的突破,超越市场上同级芯片,AT32 MCU在工业自动化运用中崭露头角,表现出一定的优势。

 

实时反应和控制

为确保工厂设备安全和机器的连续运作,精确的类比信号控制至为关键,必须在规范的时间内控制信号,通过快速处理大量的数据,做出实时反应和控制。特别是在数十万转的电机驱动应用上,因电机转速快电流频率高、电机线圈电感小,需要提供高频、高解析的PWM电压,方能使电机高效稳定运转。


例如,雅特力推出的AT32F435/437系列MCU,采用最高主频288MHz,支援FPU浮点运算,内建超大容量4032KB Flash和高达512KB SRAM,让CPU能以零等待周期访问(读/写)(图2)。且内嵌自动时钟校准(ACC)模块,ACC可校准高速内部时钟HICK 48 MHz,并保证HICK在芯片可操作温度范围内的最佳准确度,满足各种运动控制和智能控制对高运算力、高精度的需求。

图2. 零等待Flash映射区块


简化设计降低系统复杂性

AT32 MCU将丰富的外设如CAN总线、UART、SPI/I2S、ADC、多元用途定时器等外围元件整合成单片机系统,通过高阶软件编程进行最优化设计,建立在弹性的硬件区块上,针对不同应用需求进行软件设定,具备可扩充性和系统兼容性,降低系统复杂度。


除上述多元接口外,还包含双DMA控制器、兼容IEEE-802.3 10/100Mbps以太网络和USB OTG等,提高资料传输效率和可靠性;并建立完整的系统生态链,包含开发环境、实时作业系统(RTOS)以及通过雅特力验证的第三方软件资源,并符合国际电工委员会(IEC)制定的IEC-60730国际安全标准规范,如此强大丰富的资源及便利性,有助于产品快速开发上市。

 

大容量内存提升灵活性

AT32 MCU可搭配标准规格的扩充板,适用于快闪存储器编程和运行控制的内置调试接口,快闪存储器(QSPI)具备高读取频宽,加速高效能嵌入式系统的资料存取及编辑,完成系统的快速编程执行,通过先进制程技术,集成更大容量SRAM进行数据缓存,执行复杂的系统代码与弹性应用。


AT32F403A/407系列及AT32F435/437系列,提供256~4032KB Flash、96~512KB SRAM超大存储器选用,灵活应用于各种工业自动化控制领域,如化工、塑料、纺织、包装、印刷、中央空调、环保设备等生产机械设备(图3)。


提高能源效率

未来工业化的设备将增加更多控制程序和传感器来提升安全性,这些都需要大量的计算能力。例如,设备上增加异常检测功能,在即将发生灾难性的故障前,提前进行预防保养,确保设备发生故障时工厂仍能安全地运作,减少工厂停机时间,并增加多种通讯方式。或是在工厂自动化升级中,实现无线抄表和数据传送功能的低功耗电磁流量计与电流表,节省人力资源和提升效率。


AT32WB415系列采用低功耗(BLE)蓝牙5.0,集成蓝牙射频(RF)收发器与基带(baseband)功能所组成的无线通讯型MCU,作为工厂建设首选;由于工厂设备需随时处在联网情况下,能源管理为一大挑战,须解决低运行功耗和低待机功耗等问题,AT32L021系列将于2022下半年推出,主频采用72MHz,片上集成了丰富的外设外围,且扩展了1个采样率高达2Msps的12位ADC,几乎所有的I/O接口可容忍5V输入讯号,适用于高速数据采集、工业及电机控制,且芯片于待机模式下可达约1μA,深度睡眠模式约20μA的优异功耗表现。

 

根据Market Research Future分析报告预测,从现在到2023年,物联网微控制器市场的复合年增长率(CAGR)将达到12%,届时年收入将达到近40亿美元。工业物联网的应用多偏重工厂环境设备与大量远距离传感器的连接,因此需要高速的资料传输和数据处理能力同时保持低功耗的电力,也是雅特力MCU一直为之努力的方向。


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雅特力(Artery)AT32全系列32位微控制器(MCU)选型指南(英文)

描述- Founded in 2016, ARTERY Technology is a professional design company that is committed to promoting innovative development of the 32-bit microcontroller industry, supported by its state-of-the-art R&D technology, a comprehensive set of IP databases, and deep expertise in resource integration.

型号- AT-SURF-F437,AT32F413CCU7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32F403A SERIES,AT32F405 SERIES,AT32F407 SERIES,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F425R8T7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32A423 SERIES,AT32 WB SERIES,AT32F437 SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32-AUDIO-EV,AT32F435CMU7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32-COMM-EV,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F421 SERIES,AT32F423 SERIES,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32-MOTOR-EV,AT32F421K8T7,AT32-LCD-EV,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT-LINK-ISO+,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32F415 SERIES,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT-LINK-EZ,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F435-DVP-EV,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32F402 SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT-START,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F423CCU7,AT32F402RCT7,AT-LINK,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F413 SERIES,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT-LINK FAMILY,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F425 SERIES,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32WB415 SERIES,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT-LINK+,AT32F423RCT7,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南  -  雅特力  - 202401 PDF 英文 下载

HC32L110 系列32 位 ARM® Cortex®-M0+ 微控制器

型号- HC32L110C6UA,HC32L110B6YA,HC32L110C4UA,HC32L110B6PA,HC32L110 系列,HC32L110B4PA,HC32L110C4PA,HC32L110C6PA,HC32L110

数据手册  -  华大半导体  - Rev2.5  - 2021/5/31 PDF 中文 下载 查看更多版本

ICP Programmer User Manual

型号- AT32WB415,AT32WB415CCU7-7,AT32F423,AT32F413,AT32F402,AT32F435,AT32F403,AT32F425,AT32F415,AT32F437,AT32F405,AT32A403A,AT32F407,AT32F4F413,AT32F403CBT6,AT32L021,AT32F490,AT32FEBKC8T7,AT32M412,AT32F403A,AT32A423,AT32F413C8T7,AT32M416,AT32F421

用户指南  -  雅特力  - Rev 2.11  - 2024.07.11 PDF 英文 下载

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品牌:雅特力

品类:32位通用MCU

价格:¥4.2360

现货: 23,058

品牌:雅特力

品类:32位MCU

价格:¥17.3130

现货: 11,929

品牌:雅特力

品类:32位MCU

价格:¥19.0120

现货: 2,536

品牌:雅特力

品类:微控制器

价格:¥20.4710

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品牌:雅特力

品类:MCU

价格:¥9.7180

现货: 182

品牌:雅特力

品类:32位MCU

价格:¥33.7650

现货: 61

品牌:雅特力

品类:低功耗ARM® Cortex ®-M0+微控制器

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品牌:雅特力

品类:32位微控制器

价格:¥6.0000

现货: 0

品牌:中科芯

品类:32位微控制器

价格:¥13.0000

现货: 103,183

品牌:中科芯

品类:32位微控制器

价格:¥11.0000

现货: 102,033

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现货市场

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品牌:兆易创新

品类:MCU

价格:¥7.0000

现货:25,380

品牌:中科芯

品类:32位微控制器

价格:¥8.5000

现货:10,000

品牌:中科芯

品类:32位微控制器

价格:¥5.0000

现货:10,000

品牌:TI

品类:MCU

价格:¥124.3000

现货:2,872

品牌:RENESAS

品类:32-bit MCU

价格:¥28.8247

现货:2,279

品牌:RENESAS

品类:32-BIT GENERAL MCU

价格:¥106.2000

现货:2,268

品牌:RENESAS

品类:32-BIT GENERAL MCU

价格:¥15.7407

现货:2,000

品牌:RENESAS

品类:MCU

价格:¥35.6918

现货:453

品牌:RENESAS

品类:32-bit MCU

价格:¥15.0516

现货:134

品牌:兆易创新

品类:MCU

价格:¥12.0900

现货:120

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服务

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压力传感器定制

可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

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液冷板/液冷机箱定制

定制水冷板尺寸30*30mm~1000*1000 mm,厚度1mm~50mm,散热能力最高50KW,承压可达3MPA;液冷机箱散热能力达500W~100KW。项目单次采购额需满足1万元以上,或年需求5万元以上。

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授权代理品牌:接插件及结构件

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授权代理品牌:部件、组件及配件

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授权代理品牌:电源及模块

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授权代理品牌:电子材料

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授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

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授权代理品牌:电工工具及材料

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授权代理品牌:机械电子元件

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授权代理品牌:加工与定制

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