华大半导体提出了“一静一动”的产品布局 深度挖掘MCU控制的价值

12月21日在第六届深圳国际嵌入式展上，华大半导体有限公司携三大系列，六款芯片，十余项应用方案全面亮相。通过超低功耗系列芯片，电机控制系列芯片和通用应用系列芯片，展示其深厚的开发实力和多元的技术服务能力。

在整个物联网蓬勃发展的当下，华大半导体提出了“一静一动”的产品布局：通过超低功耗技术紧扣各类终端设备的命门，满足因实时收集数据而提出的超长时间待机的要求，源源不断的提供物联网设备“静”的底气；同时紧跟时代进步的趋势，深度挖掘MCU控制的价值，专心做好电机变频控制芯片，优化电机控制算法，提升动力输出的稳定性，准确性和舒适性，帮助物联网设备“动”得精彩。

在过去的时代中，谈到数据，首先想到的是人对电脑输入信息，在此过程中人更多的是充当物理世界通往数据世界的引路人和输入者。而在物联网时代，终端设备的首要工作就是将人从重复机械、且少有思考的繁复工作中解脱出来，比如挨家挨户抄水表，产线的外观检查，地下水道的检测等。

面对着成指数级爆炸的信息量，实时快速获取变化信息的能力，成为了物联网终端进化的核心能力。既然需要实时获取，意味着这些终端需要时刻“醒”着，随时快速反应系统唤醒的要求，同时又要保持极低的功耗，避免因为能量耗尽，过早的离线失去功能。“安静”的待机，恰如其分的描述了物联网终端的这种状态。长期的“安静”待机，本质上就是对低功耗的苛刻要求，而作为终端设备中不可或缺的控制单元，MCU自然承担起了能源管家的角色，追求更低的待机功耗，更快的唤醒速度和更丰富的能耗管理模式。

面对这个时代的需求，华大半导体整合其多年的超低功耗MCU开发技术经验，基于ARM Cortex-M0+内核，推出低功耗芯片系列，适用于各类对功耗有苛刻要求的应用场景。该系列产品可以让设计人员无需牺牲功耗或增加成本，便可以得到更高的性能和更大的存储容量。该系列诞生于一流的超低功耗MCU芯片架构平台，可根据不同应用需求调整动态电压，进而提供灵活丰富的电源管理模式选择。

以最新一款HC32L110芯片为例，其高速工作模式下平均功耗控制在90μA/MHz，睡眠模式下平均功耗控制在20μA/MHz，超低功耗运行模式下低于6μA，超低功耗睡眠模式下低于2.2μA，待机模式下低于0.45μA，而且具备仅3μs的快速唤醒能力。

收集数据仅仅只是物联网发展的第一步，将数据采集，传输，存储，并在决策后完美的执行才是这个时代提出的呼唤。IoT名词的另外一个称呼，Cyber Physical Pystems，即信息物理系统。如何利用好数据，做好控制，并和现实世界产生反馈和互动，这才是物联网发展的重中之重。

整个人类历史的发展便是不断利用工具作为肢体力量的延伸来探索世界的过程，尤其自十九世纪末期起，各类电机发明层出不穷，人类的动力工具完成了向电力驱动的大跃进。随后，电机的发展又受到了电子技术革命的深刻影响，通过电子器件控制电机，使其更有效率。

在现今的物联网时代，MCU扮演的角色也越来越重。通过MCU控制技术和大量的算法，可以决定如何让电机动得漂亮，动得舒服，动得迅猛。华大半导体的电机系列MCU在算法部分有着自己的理解和技术特长，可以概括为“疾”“稳”“猛”三个方面。

疾：

在高转速的电机控制应用中，强调控制得住。通过利用内部高速ADC和大带宽的运算放大器OPA，华大目前正在研发电转速在80000转/分钟的电机控制算法，以适用于极高转速的电机控制应用，如直流吸尘器、工业风筒、无人机电机调速器等应用场合。华大是目前国内唯一一家，在M0+平台下，实现这种速度等级的直流无霍尔FOC控制算法的公司。

稳：

在中低速直流无霍尔电机FOC控制应用中，强调表现稳定，静音。独有的顺转启动、逆转启动、零速启动，电子刹车等功能，可以准确的实现低转速时的位置检测，从而避免了启动反转、启动噪音等行业内常见的通病，并降低因转速波动带来的机械噪音与振动。

猛：

低速大电流（重负载）启动，低速恒功率、负载快速变化控制一直是直流无霍尔电机FOC控制的难点。对应电动自行车的启停控制、洗衣机的偏心控制和电动工具的重负载启动等应用，华大半导体设计团队积累了相当多的经验。

华大半导体推出的32位电机控制MCU集成了高效、精准、平稳的无霍尔电机FOC控制方案。这个方案不但集成了无刷直流电机BLDC与永磁同步电机PMSM控制所需的三相六路专用PWM信号发生器；还集成了完备的电机控制信号链模拟电路单元，包括高速比较器VC、运算放大器OPA、模拟数字转换器ADC。

为了帮助用户从零开始迅速掌握该方案，并应用到实际产品中完成量产，华大更是提供了用户全套的无霍尔电机FOC控制底层函数库，包含：滤波器，坐标变换，三角函数，数学函数，PID控制器，SVPWM，过调制技术，死区补偿等。该方案拥有以下几大特点：

•拥有高性能的转子位置、速度观测器，收敛速度快，估算精度高，参数敏感性低

•可靠的初始位置检测技术，能快速识别SPMSM、IPMSM的转子初始位置，避免启动中的反转、抖动现象

•性能优秀的FOC电子刹车技术，制动时间短，适用速度范围大，刹车过程中电压、电流可控，有效的保护功率器件和电机

•MTPA与弱磁控制技术，有效的提升系统效率，扩大转速运行区间

•丰富的系统保护功能，能快速可靠的实现过压、欠压、过流、堵转、缺相等保护

只有MCU的技术发展越来越成熟，物联网对于静与动的追求，才能够不停地被满足和突破。踩着一动一静的时代节拍，华大半导体以“振兴MCU中国芯”为愿景，发展成为持续创新、追求卓越、受人尊重的IC设计引领者，成为客户最为信赖的伙伴，共同携手创造未来。