【IC】 工业芯标杆｜国内首款内嵌ESC的高性能微控制器，先楫半导体HPM6E00全面上市
2024年6月27日，上海｜国产高性能微控制器服务商上海先楫半导体科技有限公司（先楫半导体，HPMicro）宣布中国首款拥有德国倍福公司（Beckhoff）正式授权EterhCAT从站控制器（ESC：EtherCAT Slave Controller）的高性能MCU产品——HPM6E00系列全面上市。该系列产品具备高性能运动控制、高实时工业以太网互联的特性、 提供RISC-V双核，多达3端口的千兆以太网交换机，支持多种工业以太网协议和时间敏感网络（TSN：Time-Sensitive Networking），支持32路高分辨率PWM输出、16位ADC、Σ∆数字滤波，带有专业的编码器管理模块、灵活的外部总线和敏捷的硬件电流环功能，在高精度运动控制系统中具备得天独厚的优势。先楫半导体HPM6E00系列产品实现了高性能MCU与高实时性、低延时工业以太网的完美结合，能够赋能行业客户在工业自动化领域大展拳脚，实现高性能伺服电机控制、机器人运动控制、数据传输系统和监控系统等多样化应用落地开花。
“HPM6E00内置德国倍福公司授权的正版EtherCAT从站控制器IP，为先楫客户全面排除了IP上的风险。先楫MCU是中国定义、中国设计、中国制造、为中国服务的产品。这款产品填补了国内MCU市场的空白，也标志着我国工业MCU已经达到了国际先进水平。”——先楫半导体创始人兼CEO，曾劲涛
“中国产业升级、 企业出海，在这样的市场发展需求中，我们推出了这款市场期待已久的HPM6E00，它的一大亮点是集成高性能和EtherCAT技术，EtherCAT作为最通用和增长最快的工业实时以太网协议在中国和全球拥有大量的用户，先楫会携手更多合作伙伴一起进行资源共享、方案共创和技术创新等合作。”——先楫半导体执行副总裁 市场销售，陈丹（Danny Chen）
“EtherCAT Technology Group has more than 7700 member companies from 75 countries. We're also the fastest growing organization in the world with more than 500 new members in the last 12 months.”——EtherCAT技术协会（ETG）全球执行董事和主席，Martin Rostan
“这是一款市场上呼唤已久的产品，我们期待HPM6E00这款高性能微控制器能够尽快在各个领域应用落地，大放异彩。”——广州致远电子股份有限公司董事长兼总经理，周立功
“三旺通信在工业领域已深耕20余年，我们深刻感知这款产品的发布在工业互联网时代的意义。”——深圳市三旺通信股份有限公司联合创始人，吴健
“我们之前就有跟先楫合作，先楫的产品性能及稳定性非常不错。从前年开始我们就在找国内具备高主频、高算力、带EtherCAT接口的芯片，先楫HPM6E00产品刚好满足需求，帮助我们快速的推出产品。祝贺先楫产品成功上市，给工业市场创造更好的选择。”——深圳显控科技股份有限公司董事长，宋斌
产品性能
主频600MHz，RISC-V双核， 片上内存可达2MB。
实时以太网系统：
• 千兆以太网交换机，支持多达3个外部端口和1个内部端口，支持时间敏感网络。
• EtherCAT从站控制器，支持多达3个端口。
增强运动控制系统：
• 4个8通道增强型PWM控制器，PWM调制精度高达100ps。
• 多种运动传感器接口，包括增量式和绝对值位置传感器接口，旋转变压器接口和磁编码器接口。
• 脉冲式位置输出接口和绝对值位置输出接口。
• 运动和位置控制单元。
• 硬件空间矢量变换和闭环控制单元。
• 可编程逻辑单元PLB。
电源系统：
• 集成高效率DCDC转换器和LDO，支持系统单电源供电，可动态调节输出电压实现性能-功耗平衡，兼顾了电源的灵活性，易用性和效率。
• 多电源域设计，灵活支持各种低功耗模式。
• 超低功耗待机。
丰富外设：
• 多种通讯接口：1个内置PHY的高速USB，多达8路CAN/CAN-FD，以及丰富的UART、SPI、I2C等外设。
• Σ∆数字滤波SDM，包含SINC数字滤波器，可外接Σ∆调制器。
• 4个2MSPS 16位高精度ADC，配置为12位精度时转换率可达4MSPS，多达32个模拟输入通道；8个模拟比较器。
• 多达20路32位定时器，5个看门狗和RTC。
• 2个8通道I2S和数字麦克风。
应用分享
应用分享一：驱控一体多轴伺服驱动器
Samkoon M9是一款模块化可扩展EtherCAT总线伺服驱动器，整流模块支持3-5KW，逆变模块支持400W-750W单双轴以及1500W单轴输出，支持内置抱闸继电器，支持TYPE-C USB调试接口，配合上位机可以实现伺服参数的快速导出导入及曲线波形监视。M9系列伺服以完全国产自主的RISC-V内核的HPM6E80处理器为主控芯片，HPM6E80为双核处理器，每个核主频高达600MHZ，具有丰富的外设，采用单颗芯片方案即可实现EtherCAT总线伺服系统的应用。
方案优势：
· 模块化设计，可扩展EtherCAT总线PLC及总线模块。
· 逆变轴共母线，能量回馈与能量消耗形成动态平衡，节省电能。
· 体积小，功率密度高，4轴节省25%空间，6轴节省35%空间。
· 内置MOS控制抱闸通断，抱闸接线更简单。
· 优化硬件设计，多轴伺服漏电流小。
· 可搭配EtherCAT总线PLC模块，多轴驱动和驱控一体同时覆盖。
· EtherCAT采用单芯片实现，稳定性更好，成本更优。
· 电流环刷新频率64kHz，速度环带宽3.1kHz。
合作伙伴：深圳显控科技股份有限公司
应用分享二：多轴伺服驱动方案
NT6E80是由劲臣电子精心打造的一款高性能多轴伺服驱动方案，核心搭载了国产自主研发的先楫HPM6E80 RISC-V双核处理器，性能强劲，能够无缝支持伺服系统控制、远程IO管理及工业以太网网关等多种应用场景，展现了卓越的兼容性和灵活性。该产品设计精巧，配备1个输入与2个输出的EtherCAT端口，轻松驾驭4轴电机的同时，还内置了8通道数字输入，以满足多样化控制需求。为进一步适应复杂的工业现场，南天NT6E80还配备了CAN总线、RS485通讯以及IO-Link接口，确保了广泛的设备互连性。此外，提供的一路千兆以太网接口，为上位机通讯提供了高速通道，强化了系统的数据交互能力。
NT6E80专为严苛工业环境设计，在关键功能上实施了隔离保护措施并全面采用了高标准工业级元器件，确保了主板的可靠性和耐用性，是现代智能制造领域中不可或缺的高性能驱动解决方案。
合作伙伴：上海劲臣电子科技有限公司
应用分享三：交流伺服驱动平台
QM7E系列伺服采用先楫高性能HM6E00芯片，结合先进伺服软件算法，具备参数自整定、伺服单参数调整、共振抑制等功能，具备高性价比、高性能、高可靠性，调试简单易调整等特点。可以适配多种编码器协议，例如NRZ协议，BISS-c协议，QMA（莫森自有）协议等，支持17/23/25/26位分辨率编码器。基于其优异的性能指标和高可靠性设计，可应用于包括但不限于雕铣雕刻，激光切割，印刷包装，纺织机械，3C制造，机床，机械手机器人等行业。
方案特点：
速度控制范围：1：5000r/min
速度环响应频率：3kHz
速度波动：≤0.1％
转矩波动: ≤2%
合作伙伴：沈阳莫森软件有限公司
HPM6E00开发板
HPM6E00开发板现已全面开售。
HPM6E00EVK提供双百兆网口，实现ESC功能，RGMII千兆网口，CAN接口，音频接口，sigma-detal转换接口，HS USB接口以及标准的电机接口可以适配先楫的电机驱动板。同时HPM6E00EVK的FEMC/PPI插槽，方便用户实现各类总线接口，并默认提供FEMC/PPI子板，可以实现SDRAM和并口的ADC采样功能。此外，还提供树莓派接口以及板载的调试接口可以方便用户进行调试，同时也提供标准的JTAG接口供用户选择。
供货信息
HPM6E00可提供完整的样片和开发板。在硬件配套方面，HPM6E00的开发板购买链接已在世强平台上线，并于2024年6月27日起陆续发货。在软件开发包支持方面，适配HPM6E00EVK的hpm_sdk v1.6.0将于6月30日上线。
HPM6E00系列已全面量产并可接受大批量订单。有关芯片样片申请与购买事宜，请联系世强平台工作人员。
此外，先楫半导体将会在上海、深圳等地举办HPM6E00相关的线下技术交流研讨会，敬请关注先楫半导体（HPMicro）官方微信，获取更多的产品信息及企业动态。
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产品型号
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品类
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CAN
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USB
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内核
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UART
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最高主频（MHz）
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I²C
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SPI
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SRAM(KB)
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封装形式
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比较器
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HPM5301IEG1
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高性能微控制器
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CAN FD
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USB HS 带 PHY ×1
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32 位 RISC-V 处理器
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360MHz
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4
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4
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288KB
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2
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