Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

32-разрядные микроконтроллеры разработки ОАО "НИИЭТ"

Модераторы: pip, _sva_

bkolbov
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 11:37
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: Воронеж

Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение bkolbov » 10 май 2017, 09:44

В данной теме предполагается обсуждение вопросов, связанных с развитием нашей линейки 32-разрядных микроконтроллеров на ядре ARM Cortex-M4F с периферией, специализированной под задачи управления двигателями.

В 2016 году мы начали выполнять работы по ОКР Процессор-И11 (развитие 32-разрядных микроконтроллеров с motor-control периферией в целом, и К1921ВК01Т в частности). Ниже представлены возможные характеристики СБИС. Они не финальные - некоторые из них еще могут изменяться и уточняться в процессе разработки.
  • Корпус МК 4250.208-1 тип CQFP (предположительно)
  • Уровни напряжений питания: 1.2В, 3.3В
  • ARM Cortex-M4F, FPU одинарной точности
  • Тактовая частота работы ядра до 200МГц
  • 2Кб/2Кб кэш памяти команд/данных
  • 1 Мб внутренней Flash памяти
  • 128Кб дополнительной Flash памяти под bootloader
  • 44Кб пользовательской Flash памяти для данных
  • 256 Кб внутренней ОЗУ
  • До 128 Мб внешней памяти (SRAM,NAND,Flash)
  • Внутренний PLL, внутренний RC-генератор 16МГц
  • RTC с батарейным питанием
  • 32 канала DMA
  • 8 32-разрядных таймеров
  • 6 расширенных блоков захвата событий
  • АЦП 24 канала, 12 разрядов
  • 20-каналов ШИМ (не менее 12 каналов высокого разрешения)
  • 4 импульсных квадратурных декодера
  • 6 UART
  • 4 SPI
  • 2 I2C
  • 2 контроллера ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием канала
  • 2 контроллера SpaceWire до 200Мбит/с
  • 2-х канальный CAN
  • Ethernet до 100Mбит/с
  • 8 16-разрядных портов ввода/вывода общего назначения
  • JTAG, SWD
Практически вся периферия является аналогом периферии К1921ВК01Т, поэтому исключительно приветствуются пожелания и предложения по изменению её состава и/или функционала, относительно уже существующего микроконтроллера.

Аватара пользователя
HEMAH
Сообщения: 33
Зарегистрирован: 13 сен 2012, 20:11
Откуда: г.Владимир ОАО "ВКБР"

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение HEMAH » 16 май 2017, 23:28

| Показать
bkolbov писал(а):
10 май 2017, 09:44
В данной теме предполагается обсуждение вопросов, связанных с развитием нашей линейки 32-разрядных микроконтроллеров на ядре ARM Cortex-M4F с периферией, специализированной под задачи управления двигателями.

В 2016 году мы начали выполнять работы по ОКР Процессор-И11 (развитие 32-разрядных микроконтроллеров с motor-control периферией в целом, и К1921ВК01Т в частности). Ниже представлены возможные характеристики СБИС. Они не финальные - некоторые из них еще могут изменяться и уточняться в процессе разработки.
  • Корпус МК 4250.208-1 тип CQFP (предположительно)
  • Уровни напряжений питания: 1.2В, 3.3В
  • ARM Cortex-M4F, FPU одинарной точности
  • Тактовая частота работы ядра до 200МГц
  • 2Кб/2Кб кэш памяти команд/данных
  • 1 Мб внутренней Flash памяти
  • 128Кб дополнительной Flash памяти под bootloader
  • 44Кб пользовательской Flash памяти для данных
  • 256 Кб внутренней ОЗУ
  • До 128 Мб внешней памяти (SRAM,NAND,Flash)
  • Внутренний PLL, внутренний RC-генератор 16МГц
  • RTC с батарейным питанием
  • 32 канала DMA
  • 8 32-разрядных таймеров
  • 6 расширенных блоков захвата событий
  • АЦП 24 канала, 12 разрядов
  • 20-каналов ШИМ (не менее 12 каналов высокого разрешения)
  • 4 импульсных квадратурных декодера
  • 6 UART
  • 4 SPI
  • 2 I2C
  • 2 контроллера ГОСТ Р 52070-2003 с резервированием канала
  • 2 контроллера SpaceWire до 200Мбит/с
  • 2-х канальный CAN
  • Ethernet до 100Mбит/с
  • 8 16-разрядных портов ввода/вывода общего назначения
  • JTAG, SWD
Практически вся периферия является аналогом периферии К1921ВК01Т, поэтому исключительно приветствуются пожелания и предложения по изменению её состава и/или функционала, относительно уже существующего микроконтроллера.
  • Загрузчик с масочным ПЗУ, т.е это значит, что протокол обмена по нему Вы опишите в ТО, следовательно появляется удобный инструмент для прошивки на производстве и в процессе обновления ПО в эксплуатации.
  • Системная шина у текущего МК 16-ти разрядная. т.е вроде ядро 32-ух разрядное, производительное, а системная шина 16-ти....
  • Ethernet PHY - ну смотрите, вроде МК заточен под управление электродвигателями, вроде бы ему и Ethernet особо не нужен. Но если делаете с прицелом на использование для других задач, то тогда да, Ethernet это большой плюс, но.... MII это же 17 портов просто так вынь да положь... или опять вместо PHY ставить 4-ёх портовый коммутатор 5600ВВ3Т? Представляете, какой "вертолёт" получится на плате ради одного Ethernet-а? Ну вот просто посмотрите на корпуса и представьте их две штуки. И только ради организации одного порта с МК для управления им по ЛВС. А если надо несколько микросхем с Ethernet-ом на плате?
    И совсем по другому смотрится, если Вы сделаете Ethernet PHY. Это 4 проводка, да плюс трансформатор, который кстати и в том и в другом случе будет, куча свободного места на плате.
    А сейчас, для военных, получается недоEthernet и вроде есть, и вроде если использовать, то только либо с импортом, либо ради одного стыка городить ещё 4ёх портовый коммутатор приличных габаритов.
  • ЦАП - может для движков и не надо, но опять же, если рассматривать другое применение, то желательно.

bkolbov
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 11:37
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: Воронеж

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение bkolbov » 17 май 2017, 09:57

HEMAH писал(а):
16 май 2017, 23:28
  • Загрузчик с масочным ПЗУ, т.е это значит, что протокол обмена по нему Вы опишите в ТО, следовательно появляется удобный инструмент для прошивки на производстве и в процессе обновления ПО в эксплуатации.
  • Системная шина у текущего МК 16-ти разрядная. т.е вроде ядро 32-ух разрядное, производительное, а системная шина 16-ти....
  • Ethernet PHY - ну смотрите, вроде МК заточен под управление электродвигателями, вроде бы ему и Ethernet особо не нужен. Но если делаете с прицелом на использование для других задач, то тогда да, Ethernet это большой плюс, но.... MII это же 17 портов просто так вынь да положь... или опять вместо PHY ставить 4-ёх портовый коммутатор 5600ВВ3Т? Представляете, какой "вертолёт" получится на плате ради одного Ethernet-а? Ну вот просто посмотрите на корпуса и представьте их две штуки. И только ради организации одного порта с МК для управления им по ЛВС. А если надо несколько микросхем с Ethernet-ом на плате?
    И совсем по другому смотрится, если Вы сделаете Ethernet PHY. Это 4 проводка, да плюс трансформатор, который кстати и в том и в другом случе будет, куча свободного места на плате.
    А сейчас, для военных, получается недоEthernet и вроде есть, и вроде если использовать, то только либо с импортом, либо ради одного стыка городить ещё 4ёх портовый коммутатор приличных габаритов.
  • ЦАП - может для движков и не надо, но опять же, если рассматривать другое применение, то желательно.
Здравствуйте!

Благодарим за предложения! Почти все они понятны, кроме речи о системной 16-битной шине. Не совсем ясно откуда такая информация? Шины внутри 32-битные. Или речь о шине данных внешней памяти?

petrovitch
Сообщения: 18
Зарегистрирован: 15 фев 2017, 19:07

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение petrovitch » 17 май 2017, 18:59

Пригодится толерантность хотя бы некоторых входов к напряжению +5В.

Ethernet на мой взгляд не нужен. А вот Arinc-429 нужен.

Если имеется несколько однотипных портов обмена, не плохо было бы встроить
кворумирование по принимаемым/отправляемым данным (из 3-х каналов).

hgost
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 12:07
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: НИИЭТ
Contact:

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение hgost » 18 май 2017, 09:16

petrovitch писал(а):
17 май 2017, 18:59
Пригодится толерантность хотя бы некоторых входов к напряжению +5В.
Ethernet на мой взгляд не нужен. А вот Arinc-429 нужен.
Если имеется несколько однотипных портов обмена, не плохо было бы встроить
кворумирование по принимаемым/отправляемым данным (из 3-х каналов).
Добрый день!
Толерантность к 5 вольтам технологически невозможна в данной разработке.
Arinc в принципе возможно встроить. Сколько приемников/передатчиков Вы бы хотели?
Расскажите подробнее о кворумировании. Могли бы Вы привести какой-нибудь пример реализации?

hgost
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 12:07
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: НИИЭТ
Contact:

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение hgost » 18 май 2017, 09:18

И еще вопрос ко всем заинтересованным. Контроллер получается достаточно большой по количеству периферии и, следовательно, альтернативных функций портов. Не могли бы вы поделиться опытом и рассказать, какие наборы перифрии вам бы хотелось задействовать одновременно в ваших разработках?

nppsem
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 26 апр 2010, 16:09

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение nppsem » 18 май 2017, 10:04

Корпус 4250.208-1 занимает половину площади печатной платы и стоит как подержанный "Мерседес". Есть класс задач, где 208 выводов не нужно совсем, а вот модули ШИМ, АЦП, CAN, UART нужны. Пример - простейший ЧП для управления 3-х фазным асинхронным двигателем. Более чем достаточен корпус Н48. В этом смысле линейка 1986ВЕ91-2-3 с одним кристаллом и разными корпусами хороший пример, особенно если из него USB выпилить :). Ещё жизненно необходимы BOD, WDT с независимым RC генератором и (по вкусу) WWDT.

bkolbov
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 11:37
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: Воронеж

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение bkolbov » 18 май 2017, 10:50

nppsem писал(а):
18 май 2017, 10:04
Корпус 4250.208-1 занимает половину площади печатной платы и стоит как подержанный "Мерседес". Есть класс задач, где 208 выводов не нужно совсем, а вот модули ШИМ, АЦП, CAN, UART нужны. Пример - простейший ЧП для управления 3-х фазным асинхронным двигателем. Более чем достаточен корпус Н48. В этом смысле линейка 1986ВЕ91-2-3 с одним кристаллом и разными корпусами хороший пример, особенно если из него USB выпилить :). Ещё жизненно необходимы BOD, WDT с независимым RC генератором и (по вкусу) WWDT.
Подобное изделие планируется - 48-безногий маленький корпус (что-то типа QLCC48 с габаритами 6х6мм) и вся периферия что вы назвали. Разве что BOD и WWDT не будет.

Аватара пользователя
HEMAH
Сообщения: 33
Зарегистрирован: 13 сен 2012, 20:11
Откуда: г.Владимир ОАО "ВКБР"

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение HEMAH » 19 май 2017, 00:16

bkolbov писал(а):
17 май 2017, 09:57
Здравствуйте!
Благодарим за предложения! Почти все они понятны, кроме речи о системной 16-битной шине. Не совсем ясно откуда такая информация? Шины внутри 32-битные. Или речь о шине данных внешней памяти?
- Да, именно о шине для внешней памяти, потому как ОЗУ с 5ой приёмкой итак не особо быстрые, а если ещё отдавать по два-четыре такта на укладку 32-ух разрядных чисел, то как-то получается "не фонтан".

- Ещё бы питание только 3.3В

- Температурный датчик. Как показывает практика, даже с большим разбросом весьма полезная вещь, т.к аппаратура всё же работает в жёстких условиях и знать информацию именно о перегреве "мозгов устройства", т.е управляющего МК, всегда полезно.

hgost
Сообщения: 45
Зарегистрирован: 14 дек 2015, 12:07
Предприятие: АО НИИЭТ
Откуда: НИИЭТ
Contact:

Re: Развитие линейки микроконтроллеров с motor control периферией

Сообщение hgost » 19 май 2017, 09:24

HEMAH писал(а):
19 май 2017, 00:16
- Да, именно о шине для внешней памяти, потому как ОЗУ с 5ой приёмкой итак не особо быстрые, а если ещё отдавать по два-четыре такта на укладку 32-ух разрядных чисел, то как-то получается "не фонтан".

- Ещё бы питание только 3.3В

- Температурный датчик. Как показывает практика, даже с большим разбросом весьма полезная вещь, т.к аппаратура всё же работает в жёстких условиях и знать информацию именно о перегреве "мозгов устройства", т.е управляющего МК, всегда полезно.
Расширение разрядности внешней памяти возможно, но это повлечет большой расход gpio-выводов. Какие другие периферийные блоки Вам необходимо использовать, при наличии такой широкой шины?

Из каких соображений вы используете внешнюю память? Если не хватает внутренних ресурсов флэш и озу, можно подумать об их их увеличении. Какие объемы Вас устроили бы? Если это вызвано особенностями процесса загрузки, можно копировать данные во внутренние ресурсы контроллера и исполняться оттуда

Ответить

Вернуться в «32-разрядные микроконтроллеры на ядре ARM Cortex»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость