【产品】解决电动工具市场M0缺货、涨价问题的国产DSP芯片ADP16F01，采用台积电180nm CMOS工艺

时间： 2021-02-01 来源：Advancechip

技术问答

技术大牛：兄弟，最近日子难过啊，ARM M0涨价还缺货，给人做个板，挣不了几个钱，做吧，亏本，不做吧，要吃饭啊。我定的货啥时候给我啊？

白菜批发：我道是啥事能把我大哥难住啊，反正现在大家都找不到货，何不趁现在搞个DSP方案，降降成本，多个方案多条路呀。

技术大牛：我可是上个世纪开始玩DSP的，你别忽悠我，DSP能降到什么价。

白菜批发：进芯电子16位DSP，集成运放、比较器。你花两个小时把程序移植过来，上次你要的那个成本价，我们可以商量商量啊。最重要的是：有货、有货、有现货哦。

技术大牛：可以看看

白菜批发：那我给你介绍介绍？

ADVANCECHIP进芯电子自研16位DSP产品ADP16F01，采用台积电180nm CMOS工艺，工作主频达40MHz；内核1.8v，I/O电压3.3V的低功耗设计。芯片采用自主可控的ADP16内核，哈弗总线架构，4级流水线设计将取指、译码、取操作数、执行分步操作，大大提高指令执行效率。支持JTAG在线仿真，可实时在线查看CPU寄存器状态、实时在线显示软件参数。芯片内置10MHz晶体振荡器，片内LDO及BOR、POR功能，实现板级3.3v单电源功能简化系统设计。片内32KB 大容量Flash、含用户自定义参数的可独立擦写编程的掉电存储区域，免除外置EEPROM的烦恼，降低整体设计成本。片内2k字RAM，及1k字节的2x快速访问RAM区域B0/B1/B2。

ADP16F01功能框图

芯片的EM模块可输出6路空间矢量PWM，是电机控制波形产生的最佳外设。还有1路独立PWM可提供外部DA输出；两路外部IO中断输入XINT1，XINT2；以及用于检测HALL、用于测速的三路CAP功能模块。通信接口方面，提供一个16位的同步串行外设接口SPI，以及用于人机交互的SCI通讯接口，BOOT ROM中提供了SCI引导模式，可以通过串口实现DSP程序的在线升级。

模拟部分采用4级逐次逼近型ADC的设计架构，包含2个采保电路，在实现同步采样的同时，可高速获取转换结果。大大的提高了电机控制所需要的的实时电流、电压数据采集。16个模拟输入通道，转换速率达到300ns/3.33MSPS。

ADC模块结构图

更为强大的是其模拟功能的大集成，片内集成4个运算放大器、5个电压比较器、温度传感器以及两个内部使用DAC。如下图运放框图，一路通用运放可实现引脚输出，3路自带PGA功能，可实现1、2、4、8、16、32六档放大倍数调节。所有运放输入通道均可复用成数字IO功能，和模拟通道输入共用芯片引脚。

运放的功能框图

内置的5个迟滞比较器模块中3个采用外置阈值，2个采用内置的DACH、DACL为高低阈值，可有效实现电流过流时的保护功能。

48脚的封装引脚图如下：

技术大牛：挺强大啊。

白菜批发：可不是嘛！关键是他们家提供的可是工业级产品 -40℃~125℃，过了2000V ESD和各种高低温试验认证的。

白菜批发：还用这个芯片做了一些方案，给您瞧瞧。

筋膜枪控制板

· 电池供电电压：12.6V三串锂电池（18650）

· 充电：5v/2A, 充电电流~700mA

· 充电时间：3~4小时（2500mAh电池）

· 充电接口：TYPE-C

· 转速范围：1400~3200转/分钟，四档调速

· 空载电流：3825电机，1档150mA，2档240mA，3档290mA，4档340mA。

· 堵停电流：6.5A~7A

· 适用电机：14极（7级对）

方案使用无感方波算法，通过按键控制I/O口触发持续供电，并驱动DSP产生PWM波作用于驱动和H桥，通过ADC采样反馈控制电机完成定位、同步并正常运行。除电机控制外，ADC还对运行过程中的其他电流、电压进行监控，并通过状态灯显示出当前状态，由速度环和电流环进行矫正保证当前状态的稳定运行。此方案高速状态下可承受5-6Kg压力而不堵转，发生堵转时，通过两种方式实现堵转卸力功能：（方式一）当堵转发生时，DSP检测到电机堵转，随即切换至小电流控制尝试重新启动，移除堵转条件后，立刻重启电机至正常状态；（方式二）或检测到堵转3S后自动关机断电，移除堵转条件重新开机后回复正常。全速状态下噪音较其他品牌更小，轻微震感，可减少长时间使用时的手部疲劳。还有自动10分钟健康按摩模式，启动10分钟后自动关机，防止过度按摩对身体造成伤害。

一档电机启动波形

技术大牛：波形挺漂亮的嘛，我用了，给我安排几个样品。另外，再问下电动工具有没有合适的芯片，包含了预驱的？

白菜批发：有啊，ADM16F01，内置了90V/1.5A预驱，我也一起给你几颗吧。

技术大牛：这个芯片这么好用还这么便宜，是不是真的？

白菜批发：当然，现在用这款新品开发的几款筋膜枪，工具产品已经都投产了。客户反馈杠杠滴。也已经做了好几种方案了，比如：电钻、电剪刀，电动摩托车控制器等等。

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超越超人 Lv6. 高级专家 2021-03-01

学习
海洋之心 Lv4. 资深工程师 2021-03-01

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101 Lv4. 资深工程师 2021-02-25

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han Lv4. 资深工程师 2021-02-24

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titan Lv8. 研究员 2021-02-19

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zlhsiao Lv4. 资深工程师 2021-02-18

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好运常伴吾 Lv8. 研究员 2021-02-18

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zwjiang Lv9. 科学家 2021-02-06

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刘政 Lv8. 研究员 2021-02-06

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Clarence Lv8. 研究员 2021-02-05

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