【应用】国产极海半导体APM32系列工业级MCU助力推动新型工业化发展

时间： 2022-11-02 来源：Geehy极海半导体公众号

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工业4.0作为一场制造、产品及服务趋于智能化的技术革命，正在深刻改变传统工业形态。越来越多的高度集成器件参与到工业设备运行中。现代工业离不开具有计算、处理与控制能力的MCU，因其可在有限的空间及电力条件下应用于多种场景，如显示控制、动作控制、实时决策、能量转换等操作都需要MCU来实现。

工业级MCU应用场景范围十分广泛，并对使用寿命、温度、湿度、电磁辐射等有着严格的品质要求。极海半导体长期深耕中高端工控市场，本文就以绝对值编码器、高性能伺服驱动器及变频器方案为例，详细介绍极海半导体APM32位工业级MCU在工控领域的出色表现。

智能型绝对值编码器前景可期

随着工业自动化的快速发展，国产编码器技术也不断成熟，绝对值编码器作为运动控制反馈位置回路的关键装置，能将机械运动转换为电信号，提供位置、旋转轴速度、加速度、距离和运动方向等数据，已广泛应用于工业自动化设备、过程控制、工业机器人、医疗设备、精密检测设备等领域中。

复杂的工作环境要求绝对值编码器性能表现优良、长期稳定可靠且耐用，使用MCU开发编码器可灵活设置绝对值编码器分辨率，提高位置精度，大大提升编码器的智能化水平。

根据应用需求、使用环境及成本考量，极海半导体可提供2种绝对值编码器方案：

1. 主要应用于光电式和磁电式绝对值编码器

在该方案中，APM32F103工业级MCU主要用于读取单圈位置、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能，需要配合编码器单圈芯片使用。

2. 主要应用于光电式绝对值编码器

在该方案中，APM32F103工业级MCU主要负责采集光/磁传感器输出的正余弦模拟信号、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能。

APM32绝对值编码器方案

• 采用APM32F103工业级主流型MCU，基于Arm® Cortex®-M3内核

• 主频96MHz，Flash 16~512KB，SRAM 6~128KB

• 2个12位高精度ADC，支持16个输入通道，实现高精度动态实时采样

• 2个SPI（最大通信速度18Mbit/s），可快速读写编码器单圈芯片数据

• 3 个USART，其中USART1通信速率4.5Mbit/s，可实现高速可靠的编码器通信协议

• Flash页（1KB）擦除时间≤1.51ms，可替代片外EEPROM读写编码器寄存数据

• 已通过IEC 61508 SIL3功能安全认证，符合工业高可靠性标准

兼具高功率密度、低成本的一体化高性能伺服驱动器平台

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，主要通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，是传动技术的高端产品，被广泛应用于工业机器人、数控机床等自动化设备中。

极海半导体高性能伺服驱动器平台，支持多种先进算法，包括谐振抑制、机械参数辨识、自适应陷波器、分数阶控制、PWM更新等；具备优异的业内性能表现，电流环带宽高达4KHz，速度环带宽大于800Hz；内置百兆EtherCAT，支持高同步周期、低时钟抖动；采用APM32F407+FPGA+IPM架构，具有强大的二次开发和灵活的拓展空间；支持不同功能的程序分层，明确清晰，易于封装、协同开发和维护。

APM32高性能伺服驱动器方案

• 采用APM32F407工业级高性能MCU，基于Arm® Cortex®-M4内核

• 主频168MHz，Flash 1MB，SRAM 192+4KB，SDRAM 2MB（可选）

• 采用CAN总线实现电机控制指令传输

• 配套上位机调参软件，方便调节参数

• 内置EMMC接口满足与外围FPGA高效通信应用

• 丰富外围器件，支持电机/驱动器/减速机一体化设计，功率密度高

• 采用磁性编码器实现位置反馈，更具抗震、耐腐蚀、高可靠性，结构更简单

APM32F407在伺服驱动器平台中作为主站MCU的作用

• 开关检测，作为人机交互接口，控制伺服电机启停

• 计算生成伺服驱动器的位置给定，如低速/高速、正转/反转的正弦波和斜坡位置

• 担任EtherCAT通信主站，检测从站数量、生成数据帧并通过网口传输出去

• 作为串口通信，在调试时发送部分过程数据，方便数据分析及辅助调试

助力电机降耗节能的变频器

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在风机、水泵、中央空调等负载设备上使用变频调速装置有助于降低转速、减少能耗；同时变频器还可应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域，有利于提高工艺水平和产品质量，减少设备的冲击和噪声，延长设备的使用寿命。

随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到广泛应用，极海半导体变频器方案可根据电机实际情况提供所需电源电压，进而达到节能、调速的目的。

APM32变频器应用方案

• 采用APM32F407工业级高性能MCU，基于Arm®Cortex®-M4内核

• 主频168MHz，可超频至240MHz，高效运算处理能力

• 支持外部存储器扩展EMMC

• 支持PWM输出和死区保护

• 支持矢量控制、V/F控制

• 高速GPIO处理响应速度

• 3个12位高精度ADC，提高变频器响应速度，精准控制转矩

• 3个12位高精度ADC快速的转换速率，提高变频器响应速度

随着工业智能化、数字化发展，工业应用场景越来越复杂化，这就要求工业设备系统设计更具高效性、稳定性、安全性。极海半导体长期聚焦于工业领域，逐步形成了市场与技术的自身优势，并与合作伙伴在工业应用方案及验证方面实现了充分合作。

目前极海半导体32位APM32工业级MCU已在智能电网、光伏逆变器、充电桩、电梯控制、仪器仪表、工业打印机等领域得到了广泛应用并保持快速增长态势。

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型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,WOLFSPEED,PI,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - 优选器件方案 - V2.1

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Jan-2024 - 极海半导体 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务查看更多版本

APM32全系列MCU产品及典型应用介绍

描述- 珠海极海半导体有限公司介绍其APM32全系列MCU产品，涵盖工业级和车规级MCU，包括Arm® Cortex®-M3、M4F和M0+内核。产品具有低功耗、高性能、高集成、高可靠等特点，适用于工业控制、新能源、消费电子和汽车电子等领域。资料详细介绍了各系列MCU的性能特点、应用领域和典型应用案例。

型号- APM32F070RBT6,APM32F465RET6,APM32F030,APM32F051K6T6,APM32F1,APM32F4,APM32F003F6P6,APM32F405RGT6,APM32F003F6P7,APM32F103VET6,APM32E103,APM32F417系列,APM32F051C6T6,APM32F0,GW32F103T4T6S,APM32F103RCT6,APM32F103RCT7,APM32F105RCT6,APM32E103VET6,APM32E103RCT6,APM32F035,APM32F407RGT6,APM32F030RCT6,APM32F071CBT6,APM32F091RCT6,APM32E103CET6,GW8811,APM32F407VET6,APM32F003F4U6,APM32A091,APM32F411VET6,APM32F411RCT6,APM32F051C6U6,APM32A407系列,APM32F103TBU6,APM32F107RBT6,APM32F003系列,APM32F105系列,APM32F1系列,APM32F051R8T6,APM32F417ZGT6,APM32F411CET6,APM32F405ZGT6,APM32F051K6U6,APM32F系列,APM32F091VBT6,APM32F030C8T6,APM32F091CBT6,APM32F103C8T6,APM32F411,APM32F030K8T6,APM32F103RBT6,APM32A407,APM32L083,APM32F417,APM32F091CBU6,APM32F411CCU6,APM32F411RET6,APM32F407ZET6,APM32F030F6P6,APM32F072VBT6,APM32F030C8U6,APM32,APM32F091CCU6,APM32E1,APM32F072R8T6,APM32E103CEU6,APM32F071V8T6,APM32A091系列,APM32F003F4M6,APM32F107RCT6,APM32F072CBT6,APM32F407IGT6,APM32F003,APM32E103系列,APM32F072CBT7,APM32F407系列,APM32F030G6U6,APM32F105RBT6,APM32A,APM32F051系列,APM32F407,APM32L072,APM32F405,APM32F091,APW32F103T4T6S,APM32F,APM32F405VGT6,APM32F035C8T7,APM32F091VCT6,APM32F411系列,APM32F072,APM32E103CCT6,APM32F091CCT6,APM32F051K8T6,APM32F103CCT6,APM32E103VCT6,APM32F035系列,APM32F051C8T6,APM32F072CBU6,APM32F070CBT6,APM32E103ZET6,APM32F103ZET6,APM32F103VCT6,APMSPIN32F020,APM32E1系列,APM32F107VBT6,APM32A103,APM32F003F6U7,APM32F407VGT6,APM32F407RET6,GW3323,APM32F003F6U6,APM32F417IGT6,APM32F465系列,APM32F00,APM32F103T8U6,APM32F051K8U6,APM32F411VCT6,APM32F051C8U6,APM32F107,APM32F105,APM32F465,APM32F105VCT6,APM32F103,APM32F417VGT6,APM32F051R6T6,APM32F103RET6,APM32F107系列,APM32F003F4P6,APM32F035K8T7,APM32F411CCT6,APM32F465CEU6,APM32F465VET6,APM32F103系列,APM32F030CCT6,APM32F030C6T6,APM32F103R8T6,APM32F051,APM32F103CBT6,APM32F030R8T6,APM32F030K6T6,APM32F030系列,APM32F103VBT6,APM32F030K6T7,APM32F072C8T6,APM32F107VCT6,APM32F103T4T6S,APM32F411CEU6,APM32F091RBT6,APM32A103系列,APM32F407ZGT6,APM32F030C6U6,APM32F030F4P6,APM32F072RBT6,APM32F072RBT7,APM32F003F6M6,APM32F030F8P6,APM32E103CCU6,APM32F407IGH6,APM32F030G4U6,APM32F105VBT6,APM32F030G8U6,APM32F030K6U6,APM32F405系列,APM32F072系列,APM32E103RET6,APM32F072C8U6,APM32F103XE,APM32F4系列,APM32F091系列,GM32F103T4T6S,APM32F0系列,APM32F072V8T6,APM32A系列,APM32F071CBU6

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如果我的MCU的Flash可用空间有限，我如何在电梯控制面板上为每个楼层使用全屏彩色背景图像？

Bridgetek的BT81x系列（BT815、BT816、BT817、BT818）具有Quad-SPI NOR Flash接口。可以将图像存储在NOR Flash芯片上，然后EVE可以直接访问它们。BT81x还可以使用ASTC格式，该格式可以减小图像大小同时保持良好的图像质量。EVE连接的Flash还可以存储字体、视频和动画等资源，确保即使主机MCU的Flash大小较小，也可以使用所有这些资源。

2024-10-09 - 技术问答

极海半导体32位MCU-M0选型表

极海半导体的APM32系列是基于Arm® Cortex®-M0+/M3/M4内核的优质国产32位通用MCU，具有低功耗、高性能、高集成度以及快速移植等特性。凭借优异的系统性能、丰富的协处理功能以及灵活的使用体验，有助于用户缩短产品设计时间、降低开发成本、实现性能最优化。

选型表 - 极海半导体立即选型

极海半导体（Geehy Semiconductor）微控制器MCU选型指南（中文）

描述- 珠海极海半导体有限公司是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、模拟与混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业。极海团队拥有20年集成电路设计经验和嵌入式系统开发能力，可为客户提供核心可靠的芯片产品及方案，实现准确感应、安全传输和实时控制，助力客户在智慧家居、高端消费电子、工业控制、汽车电子、智慧能源以及通信设施等领域的拓展创新。

型号- APM32F465RET6,APM32F030,APM32F051K6T6,APM32F1,APM32F4,APM32F405RGT6,APM32F003F6P6,APM32F003F6P7,APM32F103VET6,APM32E103,APM32F103VET7,APM32F051C6T6,APM32F0,APM32F103RCT6,APM32F103RCT7,APM32E103RCT6,APM32E103VET6,APM32F105RCT6,APM32F035,APM32F407RGT6,GALT61120,APM32F030RCT6,APM32F091RCT6,APM32E103CET6,AGW32F103T4T6S,GW8811,APM32F407VET6,APM32A407ZGT7,GURC01,APM32A091RCT7,APM32F003F4U6,APM32A091,APM32F411VET6,GHD系列,APM32F051C6U6,APM32F103TBU7,APM32F103TBU6,APM32F107RBT6,G32A1445,APM32F1系列,GALT系列,APM32F051R8T6,APM32E1 系列,APM32F417ZGT6,APM32F411CET6,G32A,APM32F405ZGT6,APM32F051K6U6,APM32F091VBT6,APM32M3514C8T7,APM32F030C8T6,G32A1445UAT0MLL,APM32系列,APM32F091CBT6,AGM32F103T4T6S,G32A1445UAT0MLH,APM32F103C8T6,APM32F103RBT7,APM32F411,GW3323HGU6,APM32F030K8T6,APM32F103RBT6,GURC系列,APM32A407,APM32F417,APM32F091CBU6,APM32M3514,GW系列,APM32F411RET6,APM32F407ZET6,APM32F072VBT6,APM32M3514C8U7,APM32E1,APM32,APM32F091CCU6,APM32E103CEU6,APM32F072R8T6,APM32 PROG,APM32F003F4M6,APM32F107RCT6,APM32F072CBT6,APM32F407IGT6,APM32F003,APM32A103VET7,APM32F072CBT7,APM32F105RBT6,APM32F407,APM32F405,APM32F091,APW32F103T4T6S,APM32F405VGT6,APM32F035C8T7,GHD,APM32F091VCT6,APM32F072,APM32E103CCT6,APM32F091CCT6,APM32F103CCT6,APM32F051K8T6,APM32E103VCT6,APM32F051C8T6,APM32F072CBU6,APM32E103ZET6,GHD3125R,APM32F103VCT6,APM32F103ZET6,GEEHY-LINK,APM32F107VBT6,AP/GM/W32F103T4T6S,APM32A407VGT7,APM32A103,APM32F003F6U7,APM32F407RET6,APM32F407VGT6,GW3323,APM32F003F6U6,APM32F417IGT6,APM32F103T8U6,APM32F051K8U6,APM32F051C8U6,APM32F107,APM32F105,APM32F465,APM32F105VCT6,APM32F103,APM32F417VGT6,GHD3440R5,APM32F051R6T6,APM32F103RET6,GHD3440R3,APM32F003F4P6,APM32F465CEU6,APM32F035K8T7,APM32F465VET6,GURC,APM32F030CCT6,APM32F030C6T6,APM32F103R8T6,GALT,APM32F051,APM32F103CBT7,G32A1465UAT0MLL,APM32F103CBT6,GHD3440QE,G32A系列,G32A1465UAT0MLH,APM32F030K6T6,APM32F030R8T6,APM32F103VBT6,APM32F030K6T7,APM32F072C8T6,APM32F107VCT6,APM32F103T4T6S,APM32A103CBT7,APM32F411CEU6,APM32F091RBT6,GW8811KEU6,GW8811CEU6,APM32F407ZGT6,APM32F072RBT6,APM32F072RBT7,APM32F003F6M6,GHD3440PF,APM32F407IGH6,APM32E103CCU6,GHD1620T,APM32A103RET7,APM32F105VBT6,APM32F030K6U6,GW,APM32E103RET6,APM32F072C8U6,APM32F4系列,G32A1465,APM32F0系列,APM32F072V8T6

Jul-2024 - 极海半导体 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

极海半导体亮相全球MCU暨嵌入式生态发展大会并发表《极海MCU+, 赋能工业与汽车智能化》的主题演讲

AspenCore主办的全球MCU暨嵌入式生态大会在深圳举行，极海高级产品经理刘洋发表演讲，介绍极海MCU+在工业、汽车及电机控制领域的最新进展。极海展示了多款创新产品，包括MCU、栅极驱动器等，并介绍了其在工业、汽车电子等领域的应用方案，助力智能化发展。

2024-09-11 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

【IC】中微半导新品工业级MCU BAT32G439系列，专为工控业数字化应用打造

中微半导体(深圳)股份有限公司（以下简称：中微半导）近日扩展旗下BAT32G系列，新添32位工业级MCU家族成员-BAT32G439。该产品支持-40℃~105℃工业级温度范围，具备高可靠性、丰富外设资源及强大数字信号处理能力，专为工业伺服、储能逆变、数字电源、充电枪、充电桩、小型工业机器人等工控垂直领域量身定做，基于可扩展的解决方案，是工业级32位MCU性价比上乘之选。

2024-06-18 - 产品代理服务技术支持采购服务