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兆易创新GD32 MCU为电机驱动提供多维度的解决方案
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发布:2025-08-14 12:01:03
【导语】自2013年首推32位MCU以来,兆易创新凭借十余年的深耕细作,出货量已突破20亿颗大关。作为国内通用MCU领域的佼佼者,兆易创新在电机驱动与控制等多个领域持续探索,不断推出创新解决方案。在近期举行的国际电机驱动与控制论坛上,兆易创新展示了其在电机驱动领域的最新成果,彰显了其以技术深耕构建全维度竞争力的决心。本文将深入探(tàn)讨(tǎo)兆易创新的MCU解决方案及其在各领域的应用实践(jiàn)。
自2013年推出首颗32位MCU以来,兆易创新历经十余年深耕,出货量稳步攀升,截至今年上半年,累计出货量已突破20亿颗。作为国内通用MCU领域的领军企业,兆易创新的脚步从未停歇,始终在更多元的应用探索中不懈前行,致力于在产品质量上迈向新高度。
在2025第五届国际电机驱动与控制论坛上,兆易创新MCU市场部陈树敏围绕电机驱动领域的技术突(tū)破(pò)与(yǔ)应(yīng)用实践,以《GD32 MCU为电机驱动提供多维度的解决方案》为题发表主题演讲,系统分享了兆易创新在该领域的创新成果与前沿布局。
面向多元领域的解决方案矩阵
电机作为各类电子电器设备不可或缺的核心部件,其发展空间很大程度上由以MCU为核心的电机控制方案所决定。陈树敏表示,兆易创新针对工业、家电、消费电子及新兴市场等不同领域的差异化需求,量身打造了一系列适配性强、性能优异的电机控制解决方案,全面覆盖多场景下的电机驱动与控制(zhì)需(xū)求(qiú)。
伺(cì)服(fú)电(diàn)机(jī)在(zài)工(gōng)业(yè)领(lǐng)域应(yīng)用(yòng)非(fēi)常(cháng)广(guǎng)泛(fàn)。兆(zhào)易(yì)创(chuàng)新(xīn)的(de)双(shuāng)伺(cì)服(fú)电(diàn)机(jī)方(fāng)案(àn),采用(yòng)ARM Cortex-M4内(nèi)核(hé)的(de)高(gāo)性能GD32F4作为主控芯片,主频高达240MHz,实现双伺服电机、高集成度低成本控制。这个方案可实现基于14位精度磁编码器定位的FOC磁场定向控制,并采用位置环、速度环、电流环三闭环控制,支持双电阻、三电阻电流采样方式。
EtherCAT伺服从站解决方案是兆易创新在工业领域推出的一款重要方案。该方案以主频高达600MHz ARM Cortex-M7与ESC控制器二合一的GD32H75E为主控芯片,同时满足伺服控制性能和BOM成本的优化。其伺服驱动采用标准CiA 402协议,通过TwinCAT进行实时控制,提供开箱即用解决方案。该方案内置自有强化算法,可在轮廓位置模式(PP)下采用梯形曲线规划。同时,基于芯片内部的HPDF模块,方案能以(yǐ)低(dī)成(chéng)本(běn)实(shí)现(xiàn)高精度In-line电流的采样。

在消费电子领域,传统打印机需要使用4路高成本步进细分控制芯片,兆易创新3D打印机方案通过ARM Cortex-M7内核的(de)GD32H7,搭(dā)配(pèi)低(dī)成(chéng)本(běn)的(de)H桥(qiáo)驱(qū)动(dòng),实(shí)现(xiàn)4轴(zhóu)步(bù)进(jìn)细(xì)分(fēn)控(kòng)制(zhì)。其(qí)自(zì)研(yán)的(de)XYZE 4轴(zhóu)细(xì)分(fēn)控(kòng)制(zhì)算(suàn)法(fǎ),最(zuì)高(gāo)实(shí)现(xiàn)1024个(gè)细(xì)分(fēn),让(ràng)正(zhèng)弦(xián)波(bō)电(diàn)流同静音效果都得到最大优化。在整体指标上,该方案可媲美市场上主流方案,最高打印速度600mm/s,最大加速度20000mm/s2(某款机型,其他机型需适配实测)。

此外,工具领域中,锂电电钻方案采用Cortex-M4内核的GD32F310系列作为主控,以精简的外围器件实现优异控制性能,目前已在头部园林工具客户中实现批量生产。
面对民用低空飞行和人形机器人这两大今年行业热点,兆易创新也带来了相应解决方案。
在民用飞行器的飞控模块上,采用ARM Cortex-M4内核的高性能GD32F4作为主控芯片,主频高达240MHz,支持Betaflight开源平台,电调模块则采用高性价比的GD32E231系列(Cortex-M23内核,主频72MHz),兼容AM32开源软件及兆易创新自研电调控制固件。
针对人形机器人,兆易创新提供全场景解决方案,在灵巧手部分,可通过 GD32E513/GD32G553实现单MCU多电机控制,或采用集成EtherCAT的GD32H75E方案完成手部姿态算法、动作协调与通讯互联;雷达控制部分由GD32F303系列辅助FPGA实现感知功能,GD32F470系列为雷达算法提供算力支持;手臂/腿部关节部位则可通过GD32E513/GD32G553/GD32H7及GDSCN832构建高性能、小体积、多电机的控制方案。

以技术深耕构建全维度竞争力
除了丰富多元的解决方案,兆易创新在算法与开发支持层面同样表现突出。其核心算法已覆盖BLDC与正弦波两大控制领域,所有MCU型号均支持有传感器与无传感器两种定位方式,同时集成无感启动算法及多种保护算法,为电机控制的稳定性与安全性提供坚实保障。在开发套件方面,兆易创新提供了多种入门级电机评估套件,包括针对工(gōng)业(yè)级(jí)、消(xiāo)费(fèi)级(jí)、汽(qì)车(chē)级(jí)的(de)FOC套(tào)件(jiàn)及(jí)常(cháng)规(guī)BLDC套(tào)件(jiàn),用(yòng)户(hù)可(kě)通(tōng)过(guò)官(guān)网(wǎng)渠(qú)道(dào)申(shēn)请(qǐng)获(huò)取(qǔ)。更(gèng)重要的是,其构建了完整的GD32开发生态体系,从产品开发套件、解决方案到IDE&编译器及开发量产工具,全面覆盖市面上各类主流应用场景,为开发者提供全流程支持。

目前,兆易创新已构建起完善的量产产品矩阵,覆盖从入门级M23内核、主流级M4内核到更高性能的M7内核产品。公司还在各细分领域深耕细作,持续投入资源打磨技术与产品。除电机控制方案外,兆易创新还提供数字电源、IoT等领域的解决方案,并与合作伙伴携手,共同拓展更细分的控制应用场景,为产业发展提供更全面的支持。
关于GD32 MCU
兆易创新GD32 MCU是中国高性能通用微控制器领域的领跑者,中国最大的Arm MCU家族,中国第一个推出的Arm Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及(jí)Cortex-M7内(nèi)核(hé)通(tōng)用(yòng)MCU产(chǎn)品(pǐn)系(xì)列(liè),并(bìng)在(zài)全球(qiú)首(shǒu)家(jiā)推(tuī)出(chū)RISC-V内(nèi)核(hé)通(tōng)用(yòng)32位(wèi)MCU产(chǎn)品(pǐn)系列,已经发展(zhǎn)成(chéng)为(wèi)32位(wèi)通(tōng)用(yòng)MCU市(shì)场(chǎng)的(de)核(hé)心(xīn)之(zhī)选(xuǎn)。以(yǐ)累(lèi)计(jì)超(chāo)过(guò)20亿(yì)颗(kē)的(de)出(chū)货(huò)数(shù)量(liàng),超(chāo)过(guò)2万(wàn)家(jiā)客(kè)户(hù)数(shù)量(liàng),64个(gè)系(xì)列(liè)700余(yú)款(kuǎn)产(chǎn)品(pǐn)选(xuǎn)择(zé)所(suǒ)提(tí)供(gōng)的(de)广(guǎng)阔(kuò)应(yīng)用(yòng)覆(fù)盖(gài)率(lǜ)稳居中国本土首位。
兆易创新GD32 MCU也是Arm大学计划(University Program,AUP)中国首批合作伙伴、Arm mbed IoT平台生态合作伙伴、RISC-V基金会战略会员、“兆易创新杯”中国研究生电子设计竞赛的冠名厂商。GD32以打造“MCU百货商店”规划发展蓝图,为用户提供更加全面的系统级产品和解决方案支撑,构建智能化开发平台和完善的产品应用生态。
关于兆易创新
兆易创新科技集团股份有限公司(股票代码603986)是全球领先的Fabless芯片供应商,公司成立于2005年4月,总部设于中国北京,在全球多个国家和地区设有分支机构,营销网络遍布全球,提供优质便捷的本地化支持服务。兆易创新致力于构建以存储器、微控制器、传感器、模拟产品为核心驱动力(lì)的(de)完(wán)整(zhěng)生态,为工业、汽车、计算、消费电子、物联网、移动应用以及通信领域的客户提供完善的产品技术和服务,已通过ISO26262:2018汽车功能安全最高等级ASIL D体系认证,并获得IEC 61508功能安全产品认证以及ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等体系认证和邓白氏认证。同时,公司与多家世界知名晶圆厂、封装测试厂建立战略合作伙伴关系,共同推进半导体领域的技术创新。
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