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編碼器作為運(yùn)動(dòng)控制與位置反饋的核心中樞,其性能水平直接決定整機(jī)系統(tǒng)的控制精度、運(yùn)行穩(wěn)定性與作業(yè)效率。而編碼器的性能突破,離不開(kāi)核心控制單元MCU的技術(shù)賦能。
市面上的傳統(tǒng)通用MCU難以滿(mǎn)足新一代編碼器對(duì)極致性能的追求,基于這一行業(yè)需求,極海全新發(fā)布首款G32R430高精度編碼器專(zhuān)用MCU,旨在從系統(tǒng)架構(gòu)到外設(shè)規(guī)格,全方位助力磁/光/感編碼器實(shí)現(xiàn)精度、功耗、實(shí)時(shí)性等多維度的跨越式突破。
高能效&低延遲處理性能
極海G32R430編碼器專(zhuān)用MCU,搭載Arm?v8.1-M架構(gòu)最新一代Cortex-M52內(nèi)核,最高主頻達(dá)128MHz,可為復(fù)雜編碼器任務(wù)提供強(qiáng)勁算力;支持ITCM和DTCM緊耦合存儲(chǔ)拓展,實(shí)現(xiàn)指令與數(shù)據(jù)的零等待訪問(wèn);配合4KB Cache高速緩存,顯著提升代碼執(zhí)行效率,確保位置信號(hào)的實(shí)時(shí)處理與極低響應(yīng)延遲,為高精度運(yùn)動(dòng)控制提供可靠保障。
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自研ATAN指令,賦能微秒級(jí)角度計(jì)算
內(nèi)置硬件TMU,支持極海自研高效ATAN電角度計(jì)算硬件擴(kuò)展指令,該創(chuàng)新設(shè)計(jì)可將復(fù)雜三角函數(shù)運(yùn)算硬件化,實(shí)現(xiàn)優(yōu)于0.0001°的ATAN測(cè)量精度和小于1μs的編碼器電角度輸出延遲,輕松捕捉最細(xì)微的角度變化,整體位置響應(yīng)速度較傳統(tǒng)提升40%,大幅強(qiáng)化伺服系統(tǒng)位置反饋實(shí)時(shí)性,為控制環(huán)路響應(yīng)速度賦能升級(jí)。
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高靈敏信號(hào)采集
配備2個(gè)16位高精度ADC,支持規(guī)則序列、注入序列、單次及連續(xù)采樣模式,通過(guò)主從模式可實(shí)現(xiàn)多通道同步采樣;支持差分及單端輸入,其中差分輸入有效位13.5-bit(支持過(guò)采樣進(jìn)一步提升有效位);并能精準(zhǔn)支持≥17-bit的磁編碼器與≥23-bit的光編碼器,從信號(hào)源頭保障數(shù)據(jù)的純凈性與準(zhǔn)確性,從容應(yīng)對(duì)各種嚴(yán)苛信號(hào)采集挑戰(zhàn)。
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高度集成,簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
通過(guò)將關(guān)鍵功能的高度集成,G32R430將復(fù)雜模擬外設(shè)、通信資源和電源管理電路整合于單芯片內(nèi),有助于極大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),降低生產(chǎn)成本。
- 1×12位ADC,最多支持14個(gè)外部通道和2個(gè)內(nèi)部通道,滿(mǎn)足多路信號(hào)采集需求;
- 2×10位DAC,可配置比較器輸入,靈活實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理;
- 4×可編程模擬比較器,支持快速過(guò)零檢測(cè)與窗口比較;
- 1×高精度溫度傳感器,支持溫度補(bǔ)償,保障極端工況下的測(cè)量穩(wěn)定性;
- 支持主電電壓檢測(cè)EVS,可精準(zhǔn)判斷系統(tǒng)上電/掉電狀態(tài),無(wú)需外部監(jiān)測(cè),助力PCB板面積實(shí)現(xiàn)更小尺寸、降低BOM成本。
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集成多個(gè)高速通信接口資源,可為編碼器與伺服驅(qū)動(dòng)器、PLC、工業(yè)控制器等設(shè)備搭建高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸通道。
- 2×USART,最大傳輸速率16Msps,支持RS485發(fā)送使能I/O自動(dòng)控制
- 1×I2C,最高支持400kHz
- 1×SPI,主從模式最大傳輸速率50Mbit/s
- 兼容多摩川/BiSS-C/SSI/SPI等編碼器協(xié)議
G32R430高集成化設(shè)計(jì)不僅提升了系統(tǒng)可靠性,更實(shí)現(xiàn)了硬件資源的極致利用,有效助力緊湊型高性能控制系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
超低功耗設(shè)計(jì),突破能效瓶頸
支持停機(jī)、待機(jī)兩種低功耗模式,其中Stop模式功耗<15μA,喚醒時(shí)間<20μs;Standby模式功耗<2μA,喚醒時(shí)間<50μs,有效延長(zhǎng)電池供電編碼器的運(yùn)行時(shí)間,同時(shí)依托微秒級(jí)快速喚醒能力,可確保實(shí)時(shí)控制任務(wù)的無(wú)縫響應(yīng),完美兼顧節(jié)能與高性能需求。對(duì)比傳統(tǒng)編碼器功耗降低約50%。
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G32R430工作電壓1.7V~3.6V,工作溫度覆蓋-40℃~105℃,符合IEC 61508工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可適應(yīng)復(fù)雜工控環(huán)境;ESD抗干擾性能強(qiáng),HBM 4kV/CDM 1kV;并支持上電/掉電復(fù)位和可編程電源電壓檢測(cè)器。G32R430系列提供UFBGA64、QFN60、QFN48、QFN32四種緊湊型封裝選擇,可滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。
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全方位生態(tài)支持,加速產(chǎn)品落地
G32R430具備完善的生態(tài)開(kāi)發(fā)體系,可提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊(cè)、用戶(hù)手冊(cè)、應(yīng)用筆記等技術(shù)文檔資料;配套SDK軟件開(kāi)發(fā)包、TinyBoard開(kāi)發(fā)板等軟硬件工具以及磁電式絕對(duì)編碼器參考方案;同時(shí)兼容Keil、IAR等主流IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境;可從設(shè)計(jì)到量產(chǎn),全方位助力工程師快速上手、高效開(kāi)發(fā),最大化縮短項(xiàng)目落地周期。產(chǎn)品現(xiàn)已支持派樣,索樣可聯(lián)系極海各辦事處銷(xiāo)售經(jīng)理。
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G32R430可廣泛應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)、具身機(jī)器人以及智能自動(dòng)化設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)域。
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G32R430是繼G32R501實(shí)時(shí)控制MCU/DSP后的又一次技術(shù)突破,更是極海深耕“工業(yè)MCU+”戰(zhàn)略的又一堅(jiān)實(shí)落子。極海現(xiàn)已構(gòu)建“控制+傳感+驅(qū)動(dòng)”全棧式工業(yè)芯平臺(tái)。未來(lái),極海將進(jìn)一步強(qiáng)化在工業(yè)核心芯片領(lǐng)域的技術(shù)壁壘與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,深度賦能工業(yè)自動(dòng)化、具身機(jī)器人、智慧能源、新能源汽車(chē)以及低空經(jīng)濟(jì)等熱門(mén)賽道,以更具創(chuàng)新性與可靠性的芯片產(chǎn)品及方案,破解高端工業(yè)芯片 “卡脖子” 難題,助力中國(guó)工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展!
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