工業(yè)驅動(dòng)控制SoC向兼容性和低功耗發(fā)展

　　智能制造對于我們來(lái)說(shuō)已不再陌生，建立具有適應性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠(chǎng)已是大勢所趨。

　　我們知道，工業(yè)自動(dòng)化中，對于機器和智能設備的控制，需要發(fā)揮傳感器的作用。在以前，一個(gè)編碼器要對應著(zhù)一個(gè)獨立的空間，需要唯一的芯片來(lái)控制，這樣，兼容性一直是困擾著(zhù)系統設計的難題。為此，德州儀器(下稱(chēng)TI)近日推出了業(yè)界首款支持數字和模擬位置傳感器的工業(yè)驅動(dòng)控制芯片，解決了通過(guò)同一個(gè)硬件、同一個(gè)SoC就可以連接不同的編碼器的問(wèn)題。TI還同時(shí)推出了抗噪電容式觸摸MCU方案和無(wú)線(xiàn)微控制器(MCU)方案。那么，TI如何助力智能制造，又將如何引領(lǐng)MCU技術(shù)革新?

　　智能制造迫切需要可靠、精密、能效高的設計和系統

　　智慧工廠(chǎng)的出現勢必會(huì )帶來(lái)新的生產(chǎn)問(wèn)題，智能制造也需要可靠、精密和能效高的設計和系統。TI半導體事業(yè)部中國區業(yè)務(wù)拓展總監吳健鴻表示，工廠(chǎng)升級到自動(dòng)化，必然需要更高、更可靠的生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)適應24小時(shí)的運作機制，用電量也會(huì )隨著(zhù)設備的增多而增加，這樣就需要能源效率來(lái)降低工廠(chǎng)的生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)過(guò)程中使用機器、機械手臂在生產(chǎn)線(xiàn)控制的精密度是有要求的。除此之外，生產(chǎn)安全的工業(yè)和機器設備來(lái)保障的人的安全也是重要的部分。當然，做為智慧工廠(chǎng)，生產(chǎn)線(xiàn)上的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)互聯(lián)互通是至關(guān)重要的，通過(guò)線(xiàn)把系統連接起來(lái)，運用無(wú)線(xiàn)技術(shù)把設備互聯(lián)。

　　眾所知周，機器化的生產(chǎn)，需要通過(guò)傳感器來(lái)感知外界的情況，收集數據，反饋給人，來(lái)達到更好的生產(chǎn)。在一整套的作業(yè)中，智慧工廠(chǎng)迫切需要可靠、精密、能效更高并且小巧安全的設計和系統，來(lái)實(shí)現更有效的生產(chǎn)。

　　為工業(yè)逆變器和伺服器驅動(dòng)提供了理想的解決方案

　　據吳健鴻介紹，TI此次推出的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器(MCU)，是業(yè)內首款支持數字和模擬位置傳感器的工業(yè)驅動(dòng)控制片上系統 (SoC)。該解決方案可實(shí)現更快的控制環(huán)路性能，從而進(jìn)一步提升系統的整體性能表現，解決了位置傳感器接口的兼容性難題。

　　另外，基于TI C2000 MCU的實(shí)時(shí)控制架構，DesignDRIVE平臺為開(kāi)發(fā)應用于運輸和其他工業(yè)制造應用中的工業(yè)逆變器和伺服器驅動(dòng)提供了理想的解決方案。同時(shí)，DesignDRIVE是一個(gè)單一的硬件和軟件平臺，能夠幫助工程師輕松開(kāi)發(fā)和評估用于多種工業(yè)驅動(dòng)和伺服器拓撲的解決方案，還避免了工業(yè)驅動(dòng)開(kāi)發(fā)周期中的復雜階段。據了解，TI是目前唯一一家能夠針對工業(yè)應用同時(shí)支持數字和模擬位置傳感器的半導體供應商。

　　“現在工業(yè)生產(chǎn)上使用的傳感器都是模擬傳感器，需要通過(guò)放大器、運放或者是AD、DA等去搜集數據。在對數據進(jìn)行判斷和控制時(shí)，嵌入式處理器發(fā)揮重要的作用，例如MCU、DSP核心的運算的功能，可放在整個(gè)系統里做判斷和控制。生產(chǎn)設備和系統在互聯(lián)互通中，有線(xiàn)的連接接口和無(wú)線(xiàn)連接的部分，就是TI產(chǎn)品的一部分。”吳健鴻補充道。作為數字信號處理和模擬技術(shù)全球領(lǐng)先的廠(chǎng)商，TI在工業(yè)系統中提供的產(chǎn)品超過(guò)80%，而且產(chǎn)品在不斷創(chuàng )新。這次的三款新產(chǎn)品也不例外。

　　抗噪電容式觸摸MCU引領(lǐng)全新技術(shù)革命

　　此次推出的所有新品中，備受關(guān)注的電容式觸摸MCU是業(yè)界功耗最低的控制單片機。據了解，通過(guò)FRAM與CapTIvate技術(shù)，除了可以實(shí)現金屬觸摸、最高分辨率滑塊和3D手勢等功能，單片還擁有較強的抗噪性，并且已通過(guò)IEC61000-x標準認證。此外，觸摸屏可以同步支持電容多層按鈕，產(chǎn)品的設計人員還可以通過(guò)全新的CapTIvate設計中心來(lái)快速開(kāi)發(fā)創(chuàng )新的解決方案。CapTIvate設計中心是一個(gè)圖形用戶(hù)界面 (GUI) ，能夠允許開(kāi)發(fā)者通過(guò)拖放傳感器來(lái)實(shí)現快速系統配置，并在5分鐘內開(kāi)始對性能進(jìn)行調節。

　　值得注意的是，工業(yè)現場(chǎng)經(jīng)常需要戴著(zhù)手套去進(jìn)行觸摸。對于OFweek電子工程網(wǎng)編輯提出的觸覺(jué)反饋強度是否能調節等問(wèn)題，吳健鴻解釋道，全新MSP430FR2633 MCU有軟硬件兩個(gè)部分的調節，內部的軟件部分也有個(gè)自動(dòng)調節方案，一方面需要人手去調，另一方面算法也會(huì )做自動(dòng)的調整。想加強操作人員的身份識別或權限設計時(shí)，需要輔助技術(shù)，如果是需要指紋或者人機界面這些功能，TI的DSP可以做到。

　　以更低的功耗實(shí)現更寬泛的連接范圍

　　超低功耗和遠程連通性對于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設計至關(guān)重要。TI此次推出的無(wú)線(xiàn)微控制器(CC1310無(wú)線(xiàn)MCU)方案便能以更低的功耗來(lái)實(shí)現寬泛的連接范圍。在有一顆紐扣電池供電的情況下，CC1310無(wú)線(xiàn)MCU的超高靈敏度和極強共存性能夠將覆蓋范圍從單座建筑拓展至超過(guò)20公里的城市，實(shí)現了更遠的連接范圍。同時(shí)能為樓宇和工廠(chǎng)自動(dòng)化、警報與安全、智能電網(wǎng)及無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用提供長(cháng)達20年的電池使用壽命。對于無(wú)線(xiàn)MCU能否會(huì )成為主流，吳健鴻則認為，無(wú)線(xiàn)應用一定會(huì )越來(lái)越廣，但不會(huì )替代有線(xiàn)部分。

　　“在工業(yè)應用市場(chǎng)里，不論是模擬還是嵌入式系統，TI都會(huì )不斷的創(chuàng )新，并且在工業(yè)應用里面都會(huì )提供參考設計，致力于幫助客戶(hù)做一個(gè)好的工業(yè)應用的發(fā)展。”吳健鴻強調。