Altera Cyclone V SoC FPGA:深耕工业应用

2013-01-27 16:43:22来源: 21ic
   

随着应用环境的复杂度提升,在工业垂直细分领域,新技术的引入以及对人身安全有更高标准,使得设备厂商对制造商在产品定制化、面市周期以及总体成本方面提出更高需求,这些因素推动制造商提供更高性能、更突显功能安全以及更具成本优势的方案。因应这些复杂需求,FPGA方案开始逐渐进入传统MCU和DSP占主要份额的领域。

Altera亚太区工业市场开发经理江允贵介绍:“现在的制造商面临诸多挑战,需要专业应用软件和IP及灵活、成熟可靠的解决方案来帮助他们提升市场竞争力。与其它方案相比,FPGA能提供高性能和软硬件可编程能力,配置非常灵活。因此,为深耕工业应用,Altera推出电机控制、以太网 IP以及功能安全三大组合方案。”

 

Altera亚太区工业市场开发经理江允贵

 

Altera亚太区工业市场开发经理江允贵

 

基于Altera FPGA开发平台的电机控制参考设计1

 

 

基于Altera FPGA开发平台的电机控制参考设计

 

基于Altera FPGA开发平台的电机控制参考设计

工业电机是这些需求的关键推动力量,每年工业领域64%的电能消耗来自于电机,优秀的电机驱动方案能帮助节省40%的能耗。

结合Altera的应用实例,江允贵认为目前FPGA适合应用于交流永磁电机控制,“因为交流永磁电机目前应用广泛,采用三相交流,控制难度相对较大,电机控制的关键环节是电流环的控制,如果厂商在电流采集环节需要精进,传统方法已经很难办到,必须借助FPGA,因此FPGA在这方面优势明显,另外,在直流电机市场,其控制相对简单,功耗低,传统方案已经成熟,FPGA在直流领域则优势不明显。”

Altera推出的电机控制平台采用Cyclone V SoC FPGA的硬件处理器子系统(HPS),嵌入双核ARM Cortex-A9 MPCore处理器,江允贵表示:“该平台充分发挥了Altera Cyclone IV和Cyclone V FPGA中数字信号处理(DSP)硬件和软核嵌入式CPU的功能,可灵活的对硬件和软件进行最佳功能划分,帮助设计人员满足其特殊的最终应用性能需求。”

此平台采用单芯片方案,在FPGA中集成了加速低延时控制环,支持设计人员使用高级软件算法实现系统管理和高级控制功能,能够开发需要大量DSP的电机控制环,例如,现场定位控制所使用的控制环。

关于采用ARM Cortex-A9通用平台进行产品开发,江允贵表示:“通用平台在产品设计和替代方面操作简便,可帮助建立强大的生态系统。” 关于这一点,他举例使用专有架构经历日本海啸缺货的厂商体会最明显。另外他表示,客户根据设计选择单芯片方案或者外围搭载MCU等器件。

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关键字:Altera  CycloneV  工业应用

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2013/0127/article_3294.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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