隨著國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人、高精密設(shè)備、智能制造等行業(yè)的高速發(fā)展，各廠商對于支持EtherCAT總線技術(shù)、多軸控制的高性能伺服控制系統(tǒng)需求不斷增長。今天主要介紹基于京微齊力FPGA M7A12N0SF256的高性能EtherCAT伺服驅(qū)動解決方案。此方案具有以下三大優(yōu)勢。

優(yōu)勢一：FPGA控制電流環(huán)，高性能，高精度

在傳統(tǒng)方案中，由于位置環(huán)和速度控制環(huán)的算法復(fù)雜，計算緩慢且電流環(huán)控制需要實時快速更新，很難在單個處理器芯片里兼顧這兩類不同的算法。而京微齊力FPGA M7A12N0SF256采用的LUT4架構(gòu)，具有Cortex-M3硬核CPU和196KB，能將電流環(huán)控制放在FPGA里進(jìn)行硬件加速，大幅降低延時，讓電流環(huán)更快速，提高精確度。不僅如此， FPGA還可分擔(dān)處理器的工作，進(jìn)而提升整體性能。

優(yōu)勢二：以更優(yōu)成本實現(xiàn)單/多軸應(yīng)用

FPGA在實現(xiàn)多軸同步控制、電流環(huán)控制、PWM控制和輸出等方面更具優(yōu)勢，能夠以最優(yōu)成本實現(xiàn)多軸控制。與市面常見的DSP方案對比，京微齊力FPGA M7A12N0SF256方案具有以下優(yōu)勢：

1、EtherCAT控制：DSP只集成EtherCAT軟核控制器，實時控制存在不足。M7A12N0SF256內(nèi)部集成了EtherCAT硬核控制器，集成度更高，控制的實時性更好;

2、內(nèi)核：M7A12N0SF256采用ARM Cortex-M3內(nèi)核，專門用于實時控制，最大頻率300MHz;

3、電機(jī)控制：DSP通常只支持單軸電機(jī)系統(tǒng)，如果要實現(xiàn)雙/多軸電機(jī)系統(tǒng)，需要外加芯片。京微齊力FPGA可靈活搭配不同型號，實現(xiàn)1-6軸電機(jī)控制更具優(yōu)勢;

4、開發(fā)難度：京微齊力 FPGA分工明確， 比DSP的開發(fā)難度更低。

優(yōu)勢三：靈活搭配不同配置

京微齊力HME - M7(華山)系列芯片兼容全系列管腳，可根據(jù)不同功能/主頻靈活選擇不同型號。其中，M7A12N0SF256無縫結(jié)合FPGA邏輯單元高達(dá)12K，邏輯性能達(dá)200MHz，具備2個12位1MSPS ADC模塊。

綜上，京微齊力FPGA方案支持EtherCAT總線、單軸以及多軸的系統(tǒng)控制，能夠為數(shù)控機(jī)床、多關(guān)節(jié)機(jī)器人、鋰電池制造設(shè)備、LED晶圓設(shè)備、3C制造設(shè)備、雕琢/切割機(jī)、紡織機(jī)械、塑料機(jī)械等應(yīng)用的設(shè)計與開發(fā)提供更便捷、更具擴(kuò)展性的伺服驅(qū)動解決方案。

審核編輯：湯梓紅