先楫解决方案 | 变频器EtherCAT通讯卡+远程IO方案

先楫半导体推出的基于HPM5E00系列的工业级变频器EtherCAT通讯卡及远程IO解决方案，致力于帮助开发者在以HPM微控制器作为设备从站的开发场景中快速部署符合工业以太网规范的各项设备，有效缩短终端产品开发周期、加速产品市场化进程。该方案广泛适配工业自动化、智能工厂等核心场景，典型应用于变频器及远程IO数据采集模块等终端设备。

先楫半导体HPM5E00系列高性能MCU产品搭载主频 480MHz 的 RISC-V内核，采用德国倍福（Beckhoff）正式授权的EtherCAT IP，能够为非 EtherCAT总线型变频器提供了接入 EtherCAT总线协同工作的能力；芯片资源提供丰富的通信接口如UART、CAN、SPI等可满足各种型号变频器外扩通信卡的接口需求；16位高精度ADC、100~196PIN引脚数量为变频器扩展板提供了充足的数字输入/输出通道与模拟通道的资源。

方案特点

正版授权IP的 EtherCAT通讯协议，提供2~3个网口可选。

定制化：可选数量的数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出。

可适配变频器通信协议。

变频器拓展卡通信接口支持UART、SPI、CAN等。

支持 16bit 高精度 ADC。

FOE远程升级支持：升级通信卡固件及变频器固件。

PCB形状可订制化、小型化，具备低成本优势。

变频器通讯卡

RS485*1，跑modbus协议，可接变频器。

数字量输入*4 。

数字量输出*4，1路开漏集电极输出。

ECAT_IN*1，ECAT_OUT*1，DC周期可低至62.5us 。

16Kbit EEPROM 。

HPM5E00 高性能MCU芯片

主频 480MHz，性能超过 2712 CoreMark 和1368 DMIPS。

内置512KB SRAM和1 MB Flash。

支持实时以太网系统，ESC 从站控制器，支持多达 3 个端口。

1000Mbps 以太网 MAC 控制器。

2 个 8 通道增强型 PWM 控制器，PWM 调制精度高达 100ps。

运动传感器接口，增量式位置传感器接口和磁编码器接口。

丰富外设，支持多种通讯接口：1 个内置 PHY 的高速 USB，多达 8路 CAN/CAN-FD，以及丰富的 UART、SPI、I2C 等外设。

Σ∆ 数字滤波 SDM，包含 SINC 数字滤波器，可外接Σ∆ 调制器。

工作原理示意图