Les microcontrôleurs assurent la commande de moteur hautes performances
Reposant sur l’architecture sur Arm Cortex-M85 à 1 GHz, les microcontrôleurs RA8T2 de Renesas disposent des capacités et des fonctions requises pour la commande de moteurs haut de gamme intégrés aux systèmes l’automatisation industrielle.
www.renesas.com
Renesas Electronics propose la gamme de microcontrôleurs (MCU) RA8T2 destinés à la commande de moteurs haut de gamme. Basés sur un processeur Arm® Cortex®-M85 à 1 GHz avec un processeur Arm® Cortex®-M33 à 250 MHz en option, ces microcontrôleurs offrent le niveau de performance requis pour le contrôle en temps réel des moteurs haut de gamme dans les équipements industriels, les robots et autres systèmes nécessitant un fonctionnement précis à grande vitesse. Le processeur Cortex-M33 disponible en option permet de combiner le contrôle en temps réel avec des fonctions de communication et des opérations non temps réel sur une seule puce électronique. Ce qui permet de réduire les coûts, la consommation d'énergie et l'espace occupé sur la carte.
Les microcontrôleurs RA8T2 tirent parti des performances du processeur Arm Cortex-M85 et de la technologie Helium™ d'Arm pour offrir un gain de performances significatif pour les implémentations de processeurs de signaux numériques (DSP) et d'apprentissage automatique (ML). Ces performances rendent possible la mise en œuvre de fonctions d'IA capables de prédire les besoins de maintenance des moteurs, réduisant ainsi les temps d'arrêt.
Outre leur capacité de traitement, les microcontrôleurs RA8T2 prennent en charge plusieurs interfaces de communication, notamment deux interfaces MAC Gigabit Ethernet avec DMA, un esclave EtherCAT à deux ports...
Ces microcontrôleurs sont dotés d'une mémoire non volatile MRAM (mémoire vive magnétorésistive) pouvant atteindre 1 Mo, avec un accès à 100 MHz. La mémoire MRAM offre des vitesses d'écriture plus rapides ainsi qu'une endurance et une rétention supérieures à celles de la mémoire Flash. De plus, ils sont pourvus d'une mémoire TCM (Tightly Coupled Memory) de 256 Ko pour le Cortex-M85 et de 128 Ko pour le Cortex-M33. Renesas souligne que la mémoire TCM offre aux utilisateurs des performances en temps réel de haute précision avec moins de gigue et peut fournir des performances stables dans le traitement de la commande moteur avec de nombreuses interruptions et branches.
Fonctionnalités optimisées pour la commande moteur
Les microcontrôleurs intègrent une fonction de timer qui prend en charge la fonctionnalité PWM jusqu'à 300 MHz et permet une manipulation aisée par le logiciel de commande et une génération de formes d'onde pour piloter les onduleurs. La fonction PWM complémentaire du timer GPT, optimisée pour les onduleurs, facilite la mise en œuvre d'algorithmes de contrôle, tels que la sortie PWM complémentaire pour plusieurs phases (y compris monophasées et triphasées), l'insertion automatique de temps morts, la génération de PWM asymétrique et la liaison avec des comparateurs et des convertisseurs analogiques-numériques. Le timer est également équipé d'une fonction de comptage de phases. Ce qui permet de contrôler les servomoteurs AC qui nécessitent des informations sur la position des axes à l'aide d'un codeur à impulsions biphasé.
Le convertisseur analogique/numérique des microcontrôleurs RA8T2 présente une résolution de 16 bits et une fonction d'échantillonnage et de maintien spécifique à chaque canal (trois canaux). Ce qui permet un échantillonnage simultané de haute précision des valeurs de courant triphasé. Cela élimine le besoin de traitement de correction, réduisant ainsi la charge logicielle et contribuant à améliorer la précision du contrôle. Équipé de deux convertisseurs, il est possible d'échantillonner simultanément les courants des trois phases de deux moteurs. La fonction POEG (Port Output Enable) et le comparateur haute vitesse permettent de couper la sortie PWM lorsqu'une surintensité est détectée. L'état de coupure peut être sélectionné (Hi-z, Hi, Low) en fonction des spécifications de l’onduleur.
Principales caractéristiques des microcontrôleurs RA8T2
- Cœur : Arm Cortex-M85 1 GHz avec Helium et TrustZone ; Arm Cortex-M33 250 MHz en option
- Mémoire : MRAM haute vitesse intégrée de 1 Mo et SRAM de 2 Mo (dont 256 Ko de TCM pour le Cortex-M85 et 128 Ko de TCM pour le M33)
- Périphériques Analogiques : deux convertisseurs analogique/numérique de 16 bits avec 30 canaux analogiques, deux S/H 3 canaux, DAC 12 bits avec 2 canaux, comparateurs haute vitesse avec 4 canaux
- Périphériques de Communication : double MAC Gigabit Ethernet avec DMA, esclave EtherCAT, hôte/périphérique/OTG USB 2.0 FS, CAN 2.0 (1 Mbps)/CAN FD (8 Mbps), I3C (12,5 Mbps), I2C (1 Mbps), SPI, SCI, interface périphérique série octale
- Sécurité Avancée : moteur cryptographique RSIP-E50D, stockage immuable pour FSBL, débogage sécurisé, programmation d'usine sécurisée, prise en charge DLM, protection contre les altérations, protection DPA/SPA
- Timers : timers PWM avec 14 canaux, timers haute résolution avec 4 canaux, timers basse consommation avec 4 canaux (16 bits x 2 canaux et 32 bits x 2 canaux)
- Boîtiers : 176-HLQFP, 224- et 289, et 303-BGA
Les microcontrôleurs RA8T2 sont pris en charge par le logiciel Flexible Software Package (FSP) de Renesas qui fournit tous les logiciels d'infrastructure nécessaires, notamment plusieurs RTOS, BSP, pilotes périphériques, middleware, connectivité, mise en réseau et piles de sécurité, ainsi que des logiciels de référence pour créer des solutions à base d'IA, de commande moteur et de cloud. Il permet aux clients d'intégrer leur propre code hérité et le RTOS de leur choix au FSP, offrant ainsi une flexibilité dans le développement d'applications. L'utilisation du FSP facilitera la migration des conceptions existantes vers les nouveaux microcontrôleurs de la série RA8.
Disponibilité
Les microcontrôleurs du groupe RA8T2 sont désormais disponibles, tout comme le logiciel FSP. Ils sont pris en charge par le kit de développement Flexible Motor Control de Renesas, qui permet d'évaluer la commande des moteurs à aimants permanents synchrones (moteurs CC sans balais), et par l'outil de développement Renesas Motor Workbench. Ce kit de développement offre une plate-forme de conception commune avec de nombreux microcontrôleurs de commande moteur Renesas des familles RA et RX, permettant la migration de la propriété intellectuelle entre de nombreux dispositifs.
www.renesas.com
