小華HC32F448系列新品：工業控制應用的最佳選擇

一個典型的工業自動化運動控制系統一般由人機交互界面、控制器、驅動器、電機等部件構成。人機交互界面用于與操作員對話并將運動指令下達給控制器，同時監控系統的運動狀態；控制器接收操作指令后進行運動軌跡規劃，向驅動器發送控制信號；驅動器將控制信號轉變為電流和電壓信號；執行電機按所設定的力矩、速度、位置等指令信號完成相應的運動。因此，控制器相當于運動控制系統的“大腦”，驅動器相當于“心臟”，電機則充當了“手腳” 的角色。
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產品介紹
針對入門工業控制應用，小華推出了HC32F448系列新品，如圖1，采用ARM Cortex-M4內核，Vcc為1.8 ~ 3.6V，200MHz主頻，內置256KB Flash，68KB SRAM，內部集成PLL，3個12-bit 2.5MSPS SAR ADC，2*12-bit DAC，6*U(S)ART、3*SPI、2*I2C、2*CAN等外設，有QFN32/QFN48/LQFP48/LQFP64/LQFP80五種封裝。

圖1 HC32F448系列產品框圖

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對于熟悉小華HC32F460明星產品的小伙伴們，一定很想知道F448新品相比F460有哪些規格上的迭代，這是必須的，請參考下表：

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關鍵規格
電機控制，是工業控制的核心領域。典型的電機控制主要由電流環、速度環、位置環、功率單元，位置和速度檢測控制單元，主控和通訊部分等組成。為實現電機控制應用，F448新品在算力、Timer規格、模擬外設等方面做了專門的設計。

1）高性能CPU，配合多主機并發總線架構，實現高算力（250 DMIPS）和高效數據處理能力
2）有3個步進電機驅動專用Timer，一個Timer可以輸出4對互補PWM波形，具備硬件死區功能
3）通過TimerA組合，輸入正交編碼器信號，同時實現時間捕獲和計數功能，做到硬件同步時間和計數，滿足NT法計數，便于變頻器和步進電機的閉環控制
4）豐富模擬外設，3 個12-bit 2.5MSPS ADC Units（支持過采樣和多重Buffer功能），2個12-bit DAC（可對外輸出），4 個獨立電壓比較器（CMP）
5）6*U(S)ART，2*CAN，滿足多路U(S)ART和CAN的應用
6）高可靠性，寬溫度范圍（-40~105°C），滿足復雜工業環境應用
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市場應用
HC32F448系列產品除延續F460空調室外機雙電機控制市場應用之外，主要面向低壓變頻器電機控制、步進電機驅動、工業伺服編碼器等入門工業控制垂直細分應用。同時，也適用于256KB/128KB Flash配置的這類量大且種類繁多的Mass market。
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?????? 圖2是F448在低壓變頻器上的應用，是一個380V輸入，三相全橋的拓撲結構。
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圖2 低壓變頻器電驅應用

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圖3是F448在工業步進電機驅動的應用，是一個220V輸入，四路半橋拓撲結構。

圖3 步進電機電驅應用

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結論
小華HC32F448系列新品是一款高算力、模擬特性豐富、集成電機專有Timer的MCU，是空調室外機雙電機控制、低壓變頻器驅動、步進電機驅動、工業伺服編碼器以及通用市場等應用領域微控制器的最佳選擇。
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