fr.wedoany.com Rapport : Geehy Semiconductor lance son premier MCU dédié aux codeurs, le G32R430. Ce circuit intégré repose sur un cœur Arm Cortex-M52 et intègre des instructions matérielles ATAN auto-développées, permettant un calcul d'angle électrique à l'échelle de la microseconde et une veille ultra-faible consommation. Il offre une solution de circuit intégré localisée pour les scénarios de contrôle de mouvement, tels que les robots humanoïdes et les servomoteurs industriels.
Sous l'impulsion des trois grandes tendances que sont l'Industrie 4.0, la fabrication intelligente et l'intelligence incarnée, le secteur des codeurs évolue vers une haute précision, une faible consommation, une miniaturisation et un remplacement par des solutions locales. Dans les solutions traditionnelles, les convertisseurs de protocole dépendent de modules DSP, ce qui entraîne des coûts élevés et des algorithmes figés ; les MCU polyvalents peinent quant à eux à concilier un CAN haute précision, des calculs rapides et une faible consommation. Le G32R430 répond à ces problématiques grâce à une architecture dédiée, assurant des fonctions intégrées telles que l'acquisition de signaux, le calcul d'angle et la sortie de protocole.
En termes de puissance de calcul, le G32R430 fonctionne à une fréquence de 128 MHz, prend en charge les mémoires à couplage serré ITCM et DTCM ainsi qu'un cache de 4 Ko, permettant un accès aux données sans temps d'attente. Les instructions matérielles ATAN auto-développées pour le calcul d'angle électrique offrent une précision de mesure angulaire supérieure à 0,0001 degré, avec un délai de sortie de l'angle électrique inférieur à 1 microseconde, soit une amélioration d'environ 40 % par rapport aux solutions traditionnelles. Dans la chaîne de traitement principale, le temps d'exécution non algorithmique, incluant l'échantillonnage du signal et le calcul de l'angle électrique, est inférieur à 3 microsecondes. Le circuit intégré est équipé de deux CAN 16 bits haute précision, avec un nombre de bits effectifs en entrée différentielle d'au moins 13,5 bits, prenant en charge de manière stable les codeurs absolus magnétoélectriques d'une résolution de 17 bits ou plus et les codeurs absolus optiques de 23 bits. Les périphériques hautement intégrés comprennent un CAN 12 bits, deux CNA 10 bits, un comparateur analogique programmable, ainsi que des interfaces de communication USART, I2C, SPI, compatibles avec les protocoles TAMAGAWA, BiSS-C, SSI, etc., avec un débit de communication maximal de 8 Mbps. Une seule puce peut réaliser les six fonctions principales : acquisition, calcul, compensation, comptage multitour, sortie de protocole et gestion de la faible consommation.
En matière de consommation, le G32R430 propose plusieurs modes de faible consommation. En mode Stop, la consommation est inférieure à 15 µA, avec un temps de réveil inférieur à 20 µs ; en mode Standby, la consommation est inférieure à 2 µA, avec un temps de réveil inférieur à 50 µs. Le circuit intégré prend en charge une tension de fonctionnement ultra-large de 1,7 V à 3,6 V, pouvant être alimenté directement par une pile bouton ou une batterie lithium, réduisant ainsi les pertes de conversion de tension. La plage de température de fonctionnement s'étend de -40 °C à 105 °C, conforme à la norme de sécurité fonctionnelle IEC 61508, avec une capacité de résistance aux décharges électrostatiques (ESD) de HBM ±4 kV et CDM ±1 kV.
Basé sur le G32R430, Geehy lance une solution de référence pour codeur absolu magnétoélectrique sur arbre avec protocole TAMAGAWA. Cette solution utilise une architecture de décodage de signal analogique, acquérant directement les signaux bruts SIN/COS sans nécessiter de puce DSP dédiée, la puce unique réalisant toutes les fonctions. Le coût total de la nomenclature (BOM) est réduit de 20 % à 30 %. La consommation statique moyenne de l'ensemble de l'appareil est d'environ 14 µA ; avec une batterie de 1100 mAh, l'autonomie théorique peut atteindre plus de 7 ans. Le diamètre de la carte de solution n'est que de 35 mm, pouvant s'adapter à des servomoteurs avec une bride minimale de 40 mm, répondant ainsi aux besoins des articulations compactes.
Le G32R430 peut couvrir quatre scénarios d'application principaux : les articulations de robots humanoïdes, les servomoteurs industriels, les ascenseurs et AGV, ainsi que les équipements portables de précision alimentés par batterie. Dans les applications robotiques, ce circuit intégré, grâce à un calcul à l'échelle de la microseconde et une veille à l'échelle du microampère, prend en charge des besoins de dynamique élevée et de longue autonomie ; dans les servomoteurs industriels, il peut être associé à des codeurs magnétiques de 17 bits ou plus ou à des codeurs optiques de 23 bits, avec un temps total de la chaîne de traitement principal inférieur à 11,5 µs, améliorant ainsi la réponse en boucle fermée du système.
