瑞薩為高端馬達控制領域打造SuperH族MCU

近年來，瑞薩科技推出了多款針對產業設備的高端馬達控制用SuperH族MCU產品。其搭載的內核主要以SH-2A為主，主攻通用變頻器和AC伺服器的應用，其優越的基本處理性能與強大的馬達控制外圍功能已成為產品的主要亮點。

■　產業設備所必須的高強度馬達控制
所謂產業設備，包括了建筑設備、食品加工、印刷、擠壓成型設備等在內，在上述設備的動力、傳送、位置控制、風扇（冷卻）、泵等操作環節中，需要使用數量眾多的馬達。除了單純操控電源開/關外，矢量控制方面的運轉速度、扭矩等也需受到高度控制。現今，將馬達自身與控制部分相結合的設備愈加顯著的朝著高性能化與小型化的方向發展。并且，為了與系統整體更為兼容，Ethernet、USB等多樣化接口也必不可少。要將上述產業設備的所有馬達控制需求得以實現，一個在達到高速運算與高處理能力外，同時兼備精密的傳感性能、達到高度分解性能的控制輸出功率、及具備豐富的通訊性能等各種外圍功能的MCU必不可少。

■　兼備高處理性能與豐富外圍功能的控制器
產業設備中所使用的典型馬達，須同時具備感應馬達與作為驅動裝置的通用變頻器。永久磁鐵馬達、同步隨機存儲馬達（無刷馬達）除了具備優秀的對應性外還可完成扭矩控制，因此被廣泛應用于FA領域的傳送裝置與擠壓成型等設備中。
在控制系統中常用的高度運算有基礎矢量控制、矢量控制、傳感矢量控制等。這些運算都是靠首先取得以馬達位置、加速度等操作狀態為基準的脈沖波幅度及時間情況，然后進行與目標控制量間的復雜運算，再經由對開/關時間具有高度時間分解能力的PWM脈沖波對馬達驅動進行功率輸出。為了完成上述操作過程，所需的MCU產品不僅應具有高速運算能力，更應具備可確定磁極位置的多通道AD/DA變頻器與能夠生成高功能PWM脈沖波的高性能定時器群。例如，在對馬達進行向量控制時，輸入捕捉定時器與具備空載定時器的三相馬達控制用輔助PWM定時器是必不可少的。

■　以SH-2A為主的MCU產品擴充
瑞薩科技所推出的SuperH族產品由于其自身所具備的優異運算性能，正被廣泛的應用于家電等民生設備至汽車、產業設備等眾多領域中。
在面向控制領域中，所采用的MCU主要以內置了在中斷性能與實時性方面性能卓越的控制用SH-2A CPU內核為主。
而在產業用途的高端馬達運用中，則不斷推出集成了具備空載定時器的三相PWM定時器、具備比較匹配/輸入捕捉的高功能定時器、高速A/D變頻器、Ethernet與USB等接口的產品系列。
以具體面向變頻器為例，在此便可舉出以SH7206/SH7203/SH7201/ SH7211/SH7286/
SH7214/SH7216等為首的多個產品系列。以下，則向大家介紹瑞薩在此方面的主推產品SH7203。

●　SH7203
SH7203是搭載了最大運轉速度為200MHz的SH2A-FPU CPU內核的ROM小型MCU產品。其所搭載的FPU支持單精度與雙精度浮點運算，使其得以實現卓越的高速信號處理性能。在馬達控制方面，則不僅備有10bit×8通道的ADC，還搭載了16bit×7通道的定時器。另外，由于SH7203還具備變頻器用1單元與編碼器用1通道，因此從ADC到觸發器都可使用。
此外，在數據通信功能方面，除了搭載了可對應高速USB2.0主機與功能模塊的接口以及CAN控制器外，還具有數字音頻輸入輸出用串行音頻接口（SSI），備有16段FIFO的串行交流接口與I2C總線接口，其內置的最大WVGA規格（800×480像素）的液晶控制器則可對應控電板的顯示。