在工业自动化、机器人和绿色能源革命的浪潮下,市场对电机控制系统的性能、精度与智能化水平提出了更高的要求。近日,瑞萨电子正式发布其RA8系列MCU的最新成员——面向高端电机控制的RA8T2系列。该系列MCU基于1GHz的Arm Cortex-M85内核,可选配250MHz的Arm Cortex-M33内核,集成了EtherCAT从站控制器,支持多协议工业网络架构,以及强大的功能安全和信息安全特性,可满足下一代伺服系统、交流变频器、工业机器人,以及新能源设备所需的高精度和高实时性需求。
产品主要优势:性能、精度与智能完美融合
瑞萨电子早在10多年前就推出了面向电机控制应用的MCU产品,据其官方微信公众号介绍,瑞萨电子每年的电机控制专用MCU的出货量超过了2.3亿颗,覆盖了高、中、低端应用。而RA8系列MCU主要针对高端电机控制应用而设计。新发布的RA8T2核心优势主要有以下四点:
一是超高算力:RA8T2系列采用了Arm Cortex-M85内核,主频高达1GHz;还可选配250MHz的Cortex-M33内核,加上Arm的Helium技术,可为数字信号处理器(DSP)和机器学习(ML)的实现带来显著性能提升,CoreMark跑分超过7300。这意味着,开发者可以在一颗MCU上同时运行复杂的实时电机控制算法(比如磁场定向控制FOC)和预测性维护、异常检测等AI模型,实现控制与智能的高度统一。
二是专为电机控制而生的硬件架构:RA8T2系列为解决电机控制中的核心痛点,集成了丰富且高度优化的外设。包括可生成高精度三相PWM波形的先进定时器、高速高分辨率的模数转换器(ADC)、以及用于快速响应的窗口比较器等。这些专用硬件的协同工作,确保了电机控制回路的极低延迟和高精度,从而实现更平稳、更高效、更安静的电机运行。
三是高实时性:由于其双CPU内核配置,配备了高达1MB的高速MRAM(磁阻随机存取存储器),访问速度高达100MHz,以及集成的紧耦合存储器(TCM),可为用户提供低抖动的高精度实时性能,即使在存在大量中断和分支的电机控制处理中仍可保持稳定运行。
四是支持TSN及多协议工业以太网:RA8T2 MCU通过多种通信接口提供高速多协议工业网络支持,包括两个带DMA的千兆以太网MAC、一个双端口EtherCAT从站接口,以及其它丰富接口。 实现了对EtherCAT、Modbus、EtherNet/IP、Profinet工业以太网及TSN的支持。这种高度集成不仅大幅降低了物料清单(BOM)成本,还简化了电路板设计,提高了系统的可靠性。
RA8T2 MCU关键特性
- 处理器核心:搭载1GHHz Arm Cortex-M85内核,集成Helium(MVE)与TrustZone技术,可选配250MHz Arm Cortex-M33内核。
- 存储:集成1MB高速MRAM和2MB SRAM(包括Cortex-M85专用256KB TCM及M33专用128KB TCM)。
- 模拟外设:两个16位ADC(含30个模拟通道)、两个3通道S/H模块、2通道12位DAC、4通道高速比较器。
- 通信外设:双千兆以太网MAC(带DMA)、EtherCAT从站、USB2.0 FS主机/设备/OTG、CAN2.0(1Mbps)/CAN FD(8Mbps)、I3C(12.5Mbps)、I2C(1Mbps)、SPI、SCI、八通道串行外设接口。
- 高阶安全功能:RSIP-E50D加密引擎、FSBL专用不可篡改存储器、安全调试、安全出厂编程、DLM支持、防篡改保护、DPA/SPA防护。
- 定时器:14通道PWM定时器、4通道高分辨率定时器、4通道低功耗定时器(16位×2通道及32位×2通道)。
- 封装:176-HLQFP、224-BGA、289-BGA及303-BGA。
- 软件生态:可与瑞萨灵活配置软件包(FSP)无缝配合,提供丰富的驱动、中间件和示例代码,极大简化了软件开发流程。
结语
凭借其卓越的性能和专业的设计,RA8T2系列MCU可应用于交流驱动器、交流伺服器、工业机器人、数字供电系统、数控机床等应用领域。
随着全球制造业对智能化和节能增效的需求持续攀升,高性能电机控制MCU市场正迎来黄金发展期。瑞萨RA8T2系列的问世,凭借其在性能、集成度和安全性上的代际优势,有望成为市场的新标杆,助力全球工程师应对最严苛的设计挑战,共同塑造一个更智能、更高效的未来。
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