隨著工業(yè)自動化系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)以及智能家居等領(lǐng)域?qū)υO(shè)備之間的高效通信與協(xié)同控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、穩(wěn)定傳輸與交互，已經(jīng)成為提升生產(chǎn)效率和系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線是一種高速、低成本的內(nèi)部總線技術(shù)。它主要用于PLCIO模塊、機器人手臂等應(yīng)用場景，能夠提供高效的數(shù)據(jù)傳輸和靈活的配置選項。

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司（以下簡稱“中科億海微”）推出的嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制解決方案，使用中科億海微EQ6HL130型FPGA+國產(chǎn)DSP核心板與底板架構(gòu)。FPGA內(nèi)部調(diào)用嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線 IP核進行設(shè)計。FPGA部分實現(xiàn)電流環(huán)和速度環(huán)，DSP實現(xiàn)位置環(huán)控制，DSP軟件設(shè)計采用合作開發(fā)方式。板卡設(shè)計24位高精度AD采集和18位高精度DA輸出功能。板卡輸入電源最高32V，輸入母線電壓最大可達100V。

嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板如下圖所示。

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板正面

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板反面

本方案的對外功能模塊如下圖所示。

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板對外接口圖

FPGA+DSP核心板如下圖所示。

圖 核心板實物圖

FPGA+DSP核心板尺寸為55mm × 55mm，PCB是1.6mm厚的8層板。本核心板尺寸小、對外IO豐富、焊接可靠，二次開發(fā)簡單。

方案特點

● 高速傳輸：嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線的傳輸速率可以達到100Mbps，適合需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景；

●低延遲：在16個從站的情況下，每個從站的循環(huán)時間低于125微秒，同步誤差小于2.5微秒，適合對實時性要求較高的系統(tǒng)；

●靈活的從站配置：用戶可以靈活配置從站數(shù)量，支持定長和變長傳輸，適應(yīng)不同的系統(tǒng)需求；

●支持菊花鏈拓撲結(jié)構(gòu)：嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線支持菊花鏈拓撲結(jié)構(gòu)，便于在復(fù)雜系統(tǒng)中實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和管理。

嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制解決方案應(yīng)用廣泛，在工業(yè)控制、伺服控制、自動噴漆、光伏逆變器、變流器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用場景。

關(guān)于中科億海微

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司，是“可編程芯片與智能微系統(tǒng)”技術(shù)領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，于2017年1月在蘇州發(fā)起成立。公司以“可編程邏輯IP核與EDA工具”為技術(shù)特色，以FPGA、自適應(yīng)SoC、可重構(gòu)計算系統(tǒng)等產(chǎn)品設(shè)計與服務(wù)為主營業(yè)務(wù)，是蘇州市姑蘇領(lǐng)軍企業(yè)、江蘇省潛在獨角獸企業(yè)、國家專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)。

公司堅持全正向設(shè)計技術(shù)路線，自主研制具有高可靠性的嵌入式可編程電路IP核、可編程邏輯芯片、EDA軟件與可重構(gòu)系統(tǒng)，提供具有高性能和自適應(yīng)計算的行業(yè)解決方案和集成電路設(shè)計服務(wù)，滿足智能制造、現(xiàn)代通信、能源電力、軌道交通、汽車電子、廣電傳媒、數(shù)據(jù)中心、金融科技、電子政務(wù)、醫(yī)療器械、測試測量等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用需要。