32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍（1）

由 cathy 提交于周五, 11 三月 2022 - 16:21

01、RX66T/72T在RX电机控制MCU中的定位

瑞萨电子拥有非常丰富的电机类控制MCU。而RX66T和RX72T是目前RX家族里面的旗舰级产品，非常适用于需要高精度、高实时性的电机控制应用。

02、RX66T特征一览-实现高精度和高效的电机控制

性能

<ul>
<li>
928Coremark：在支持5V电压的MCU中处于领先水平 
</li>
<li>
比以往产品高出2.5倍的高性能
</li>
</ul>

* 该值由瑞萨电子的磁场导向控制程序测量。

变频控制外设

<ul>
<li>
160MHz PWM（Max：3相互补4通道或者五相互补两通道或者单相互补10通道）
</li>
<li>
支持最小195皮秒调节的高分辨率PWM
</li>
</ul>

功能安全

<ul>
<li>
电机系统安全硬件保护单元
</li>
<li>
专门的硬件加密模块，极大程度地提高了系统安全性
</li>
</ul>

电机解决方案

多种电机相关的应用例程和开发辅助工具，方便用户更快更好进行电机控制<ul>
<li>
多种电机相关的应用例程和开发辅助工具，方便用户更快更好进行电机控制开发 
</li>
<li>
支持实时调试的辅助工具Renesas Motor Workbench 2.0
</li>
</ul>

03、RX66T功能框图

RX66T采用了瑞萨电子自主IP的第三代RXV3内核，高达160MHZ主频。

<ul>
<li>
支持2.7到5.5V的宽电压工作，配备单精度PFU单元及DSP指令；
</li>
<li>
支持最大1兆的code flash、128KB的SRAM以及可替代EEPROM的32KB data flash；
</li>
<li>
模拟功能方面，配备三个独立的12位ADC单元。其中两个单元支持3路采样保持电路，而且内置伪差分运算放大器、12位DAC、比较器和温度传感器；
</li>
<li>
拥有多重的安全性和加密性功能，我将在后面具体阐述；
</li>
<li>
连接性方面，支持USB、CAN、SPI、I2C等多种接口；
</li>
<li>
通过多个的timer单元，可实现对多达四个电机的同步驱动。
</li>
</ul>

此表显示了最大规格，细节取决于零件编号。

*1. 后台操作

*2. 高分辨率PWM：4路

04、RX72T特征一览-实现高精度和高效的电机控制

性能 

<ul>
<li>
1160Coremark：在支持5V电压的MCU中处于领先水平 
</li>
<li>
三角函数数学运算单元，优化坐标变换/位置控制/相位控制
</li>
</ul>
电机控制外设 

<ul>
<li>
200MHz PWM（max：3相互补4通道或者五相互补两通道或者单相互补10通道）
</li>
<li>
Register save bank提升中断响应速度
</li>
</ul>
功能安全
<ul>
<li>
电机系统安全硬件保护单元
</li>
<li>
专门的硬件加密模块，极大程度地提高了系统安全性
</li>
</ul>
电机控制方案
<ul>
<li>
多种电机相关的应用例程和开发辅助工具，方便用户更快更好进行电机控制开发 
</li>
<li>
支持实时调试的辅助工具Renesas Motor Workbench 2.0
</li>
</ul>

RX72T相对于RX66T，在CPU处理能力及功能单元配置上进行了增强。

05、RX72T功能框图

RX72T在RX66T的基础上，进行了几个方面的强化。首先是CPU主频提升到200Mhz，此外加入了两个非常重要的功能单元：寄存器缓存单元及三角函数硬件单元。

此表显示了最大规格。细节取决于零件编号。

*1. 后地面操作

*2. 高分辨率PWM：4通道（当使用超过160MHz时，有限制）

06、产品路线图

这是RX66T和RX72T的产品路线图。包括64pin、80pin、100pin、112pin和144pin的多种封装，ROM空间从256KB到1M可选。其中64pin、80pin、100pin封装可支持最多3个电机的同步驱动，而112pin及144pin可支持最多四个电机的同步驱动。

07、RX66T/RX72T应用示例

-单芯片实现3-phase inverter x3或x4

1、单芯片实现3-phase inverter x3 或 x4

-GPTW timer提供多功能的3-phase互补PWM输出（3个电机驱动）

-MTU3d也可以驱动2个电机

-MTU3d+GPTW可以驱动多达4个电机（only 112/144pin）

2、同步处理3-shunt x2电流检测

-通过PGA&S/H x6可实现同步处理3-shunt ×2. PGA（差分输入方式）可减少外部噪声干扰

-3个独立的ADC单元

3、减少外部元器件

-内置reset电路，E2PROM，op-amp，comparator

4、功能优化，实现安心的电机控制

-Comparator x6ch可检测异常情况

-输出保护电路（POEG）可强制关断PWM输出

5、增强的安全性

-集成功能，支持IEC60730安全标准Class B（Fail-Safe）

-实现系统自动防故障，减少软件负担

PGA: Programmanle gain amp, S/H: sample ＆ hold circuit
* The left figure only shows an image, not the actual layout.

目标应用

<ul>
<li>
高端变频空调、洗衣机、通用变频器、机器人等。
</li>
</ul>

借助于RX66T RX72T高性能的RXV3内核及丰富的功能单元，可以轻松实现最多四个电机的单芯片驱动系统。这里以三电机加传感器的应用为例。

<ul>
<li>
两个timer单元GPTW和MTU3可实现PWM波控制及位置传感器反馈控制。
</li>
<li>
可实现0到100%占空比的三相互补PWM波输出，自动插入死区时间及自定义时间启动ADC。
</li>
<li>
反馈控制，可捕获从编码器过来的位置及速度反馈信号。
</li>
<li>
加入了PWM输出使能单元POE，可以在异常情况下快速关断MTU和GPT的PWM输出，整个过程不需要软件参与，对电机进行快速安全保护。异常情况包括通过比较器抓获的过流过压，时钟工作异常，PWM波输出异常等情况。
</li>
</ul>

内置三个独立的高速12位ADC模块，可实现无位置传感器的电流反馈控制。

<ul>
<li>
最快达到1us的高速转换速度。
</li>
<li>
支持三路采样保持电路，可实现对三相电流的同步连续采样。
</li>
</ul>

还有内置的比较器和伪差分运算放大器等，进一步减少BOM成本。

来源：<a href="https://mp.weixin.qq.com/s/nGMG91JYmptLVbH-Hnok4g">瑞萨MCU小百科</a>
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