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賽靈思:完整工業馬達設計用Zynq就能搞定
 

【CTIMES/SmartAuto 姚嘉洋 報導】   2014年07月18日 星期五

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根據市場調查機構M&M的研究報告指出,單就全球高效馬達市場就可望從2012年的317.9億快速成長到2018年的914.6億元美金,年複合成長率 (GAGR) 將近20%。

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儘管有許多MCU(微控制器)業者大力倡導MCU架構在工業馬達領域擁有不少優勢,不過FPGA(可編程邏輯閘陣列)大廠賽靈思則有稍為不同的看法。賽靈思(Xilinx)亞太區Zynq業務開發經理羅霖表示,就運算效能而言,FPGA、DSP(數位訊號處理器)與MCU相較,FPGA仍然是居於領先位置,DSP居中,MCU則是敬陪末座。主要原因在於FPGA具有平行運算的效能,相較於序列運算的DSP與MCU而言,的確有其效能上的優勢,所以在運算速度上也明顯優於DSP與MCU。他直言,只要能在最短時間處理完工作,就有辦法把運算資源拿來處理其他事情。

羅霖指出,過去在多馬達設計上,會採用DSP、FPGA與MCU同時搭配的作法,DSP負責演算法、FPGA負責高速I/O,MCU則是負責使用者介面與網路通訊等工作,彼此之間分工合作來完成設計,不過隨著技術演進,當FPGA也內建處理器之後,就有能力一次處理前述所有的工作內容,其言下之意就是Zynq系列,能夠處理這類的工作。由FPGA負責處理通訊介面的工作,Cortex-A9雙核心處理器,則專職處理多種的工業通訊協定。

當然,針對訊號採樣方面,賽靈思也有內建兩顆12位元的ADC(類比數位訊號轉換器),針對電流、電壓進行採樣,如果有其他特殊需求,另行外掛16位元的ADC也沒有問題。

不過,馬達設計上,除了需要精準的數位訊號控制外,馬達本身的電源輸出表現也會影響馬達精準度的表現。羅霖透露,Zynq可以輸出PWM(脈寬調變)訊號對IGBT(絕緣閘極雙極性電晶體)甚至是新一代的SiC(碳化矽)元件

進行控制,以讓電源輸出表現穩定。羅霖也自信地表示,馬達兩大關鍵:控制與電源輸出,都能用Zynq來完成,無需其他MCU與DSP支援。

關鍵字: 工業馬達  MCU  FPGA  DSP(數位訊號處理器IGBT  Xilinx(賽靈思
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