บริษัท Fortior Technology ผู้เชี่ยวชาญด้านไอซีขับมอเตอร์ (Motor Driver IC) ได้เปิดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล FU75xx สำหรับงานควบคุมมอเตอร์ โดยใช้สถาปัตยกรรมแบบ Dual-Core ที่รวมแกนประมวลผล RISC-V 32 บิต เข้ากับแกน Motor Engine รุ่นที่ 2 (ME2) ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมเฉพาะของบริษัท
แกน RISC-V ทำหน้าที่จัดการการตั้งค่าพารามิเตอร์และงานประมวลผลทั่วไป ขณะที่แกน ME2 มาพร้อมโมดูล FOC (Field-Oriented Control) และ CORDIC ในตัว ช่วยให้สามารถคำนวณ FOC ได้รวดเร็วเพียง 5 ไมโครวินาที รวมถึงรองรับการควบคุมมอเตอร์ BLDC และ PMSM ทั้งแบบมีเซนเซอร์และไม่มีเซนเซอร์ด้วยวิธี Square-Wave Control ชิปในตระกูล FU75xx มาพร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมาก รองรับการประมวลผลความเร็วสูงและการควบคุมแบบเรียลไทม์ เหมาะสำหรับงานหุ่นยนต์และระบบควบคุมการเคลื่อนที่ เช่น เซอร์โวไดรฟ์อุตสาหกรรม, ข้อต่อหุ่นยนต์, เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ และระบบยานยนต์พลังงานใหม่ (New Energy Vehicles)
สเปคของ FU75xx MCU :
- Dual-core CPU
- RISC-V core @ 48 MHz
- ME2 motor engine core @ 48 MHz พร้อมโมดูล FOC และ CORDIC
- หน่วยความจำ – SRAM ขนาด 12KB, PRAM สำหรับรันโปรแกรม ขนาด 4KB
- ที่เก็บข้อมูล – Flash ขนาด 64KB รองรับ ECC และ CRC, รองรับการโปรแกรมตัวเอง (Self-programming), ระบบป้องกันโค้ด (Code Protection)
- ขา I/O (ขึ้นอยู่กับรุ่น)
- แหล่งอินเทอร์รัปต์ 27 ถึง 32 ช่อง รองรับการกำหนดลำดับความสำคัญได้ 8 ระดับ
- GPIO จำนวน 22 ถึง 53 ขา
- อินเทอร์เฟซการสื่อสาร
- สูงสุด 2x I2 C
- สูงสุด 2x SPI
- 2x UARTs, รองรับโหมด single-wire
- 1x LIN
- 1x CAN FD
- อินเทอร์เฟซ BiSS (Bidirectional Serial Synchronous) สำหรับการสื่อสารแบบ Full-Duplex ระหว่างเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์ (รองรับในรุ่น FU7562Q/FU7561Q/FU7512L/FU7512P)
- DMA 6 ช่อง สำหรับ I2C/SPI/UART/LIN/DataMonitor
- อุปกรณ์ต่อพ่วงอนาล็อก
- ADC 12 บิต, เวลาแปลงสัญญาณเพียง 1 ไมโครวินาที รองรับแรงดันอ้างอิงทั้งภายในและภายนอก
- ADC1: 8 ถึง 13 ช่อง
- ADC2: 10 ถึง 14 ช่อง
- ADC3: สูงสุด 3 ช่อง
- แรงดันอ้างอิงภายใน (VREF) – เลือกได้ระหว่าง 3V, 4V, 4.5V or VDD5
- VHALF ภายใน รองรับค่าอ้างอิง VREF/2, 1/4 VREF, 1/8 VREF และ 25/64 VREF
- Operational Amplifier จำนวน 5 ถึง 7 ตัว
- Analog Comparator จำนวน 4 ถึง 8 ตัว
- DAC
- FU7571Q/FU7561Q/FU7541Q: 9 บิต 2 ช่อง, 6 บิต 2 ช่อง
- FU7562Q/FU7512L/FU7512P: 9 บิต 2 ช่อง, DAC 8 บิต 1 ช่อง, DAC 6 บิต 2 ช่อง
- FU7562L: 9 บิต 2 ช่อง, DAC 8 บิต 1 ช่อง
- เซนเซอร์วัดอุณหภูมิภายใน
- ADC 12 บิต, เวลาแปลงสัญญาณเพียง 1 ไมโครวินาที รองรับแรงดันอ้างอิงทั้งภายในและภายนอก
- ความสามารถด้านการขับมอเตอร์
- FU7571Q: 2x 6N Pre-driver outputs
- FU7562Q/FU7561Q: 6N Pre-driver output + PWM output
- FU7562L: 6N Pre-driver output
- FU7541Q: 2x 3P3N Pre-driver outputs
- FU7512L/FU7512P: 2x PWM outputs
- PFC (Power Factor Correction): 1x ใน FU7562Q/FU7562L, 2x ใน FU7512L
- ฮาร์ดแวร์อัตโนมัติ
- การเก็บข้อมูล ADC อัตโนมัติ
- ระบบป้องกันกระแสเกิน (Over-Current Protection) และระบบจำกัดกระแสแบบ Wave-by-Wave
- รองรับ Interleaved Two-Phase Boost PFC
- ระบบดีบัก – รองรับ FICE (Fortior Interactive Connectivity Establishment), In-Circuit Emulator แบบ 2 สาย
- Timers
- Timer2/Timer5/Timer6 (FU7562Q/FU7561Q/FU7512L/FU7512P): รองรับ PWM output, วัด Duty Cycle และคาบสัญญาณ PWM, วัดเวลาตามจำนวน PWM ที่กำหนด, QEP Decoder, ตรวจจับลมตามและลมต้าน (Tailwind / Headwind Detection), ตรวจจับทิศทางและความเร็วของสเต็ปเปอร์มอเตอร์
- Timer5/Timer6 (FU7571Q/FU7541Q): รองรับ PWM output, วัด Duty Cycle, วัดคาบสัญญาณ PWM และ Tailwind / Headwind Detection
- Timer2/Timer6 (FU7562L): รองรับ Basic timer
- Timer2 (FU7571Q/FU7541Q): รองรับ Basic timer
- Timer3/Timer4/Timer7/Timer8: รองรับ PWM output, PWM Output วัด Duty Cycle และคาบสัญญาณ PWM, Timer4 รองรับ FG Generation, Timer3 และ Timer8 รองรับสัญญาณอินพุตสูงสุด 96 MHz
- Systick Timer
- RTC
- IWDT, WWDT
- ระบบนาฬิกา (Clock)
- RC Oscillator ความเร็วสูง 24 MHz ภายใน
- RC Oscillator ความเร็วต่ำ 32.8 kHz ภายใน
- รองรับคริสตัลภายนอก 12 MHz
- แหล่งจ่ายไฟ
- FU7571Q/FU7561Q – 5V ถึง 20V
- FU7562Q/FU7562L – 10V ถึง 20V และ 3V ถึง 5.5V
- FU7541Q – 5V ~ 28V
- FU7512L/FU7512P – 3V ถึง 5.5V
- รองรับ Low-voltage detector (LVD)
- แพ็กเกจ
- FU7571Q – QFN64
- FU7562Q – QFN64-56
- FU7562L – LQFP52
- FU7561Q – QFN56
- FU7541Q – QFN48
- FU7512L (LQFP64), FU7512P (LQFP48)
ตระกูล FU75xx มีให้เลือก 9 รุ่นย่อย (SKU) ซึ่งแตกต่างกันในด้านประเภทวงจรขับมอเตอร์ (Drive Type) จำนวนขา I/O แพ็กเกจ และกลุ่มการใช้งานเป้าหมาย
| รุ่น | แพ็กเกจ | ประเภทการขับมอเตอร์ | แรงดันไฟสูงสุด (VDD5/VCC/VB) | การใช้งาน |
|---|---|---|---|---|
| FU7512L | LQFP64 (10×10 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | Dual PWM | VDD5: 3V–5.5V | เซอร์โวอุตสาหกรรม, โมดูลข้อต่อหุ่นยนต์, เครื่องซักผ้า, เครื่องอบผ้า, เครื่องปรับอากาศ, ตู้เย็น, เครื่องดูดฝุ่น, พัดลมระบายอากาศ |
| FU7512P | LQFP48 (7×7 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | Dual PWM | VDD5: 3V–5.5V | เหมือนรุ่น FU7512L |
| FU7512Q1 | QFN56 (7×7 มม.) เกรดยานยนต์ | Dual PWM | VDD5: 3V–5.5V | ระบบยานยนต์ เช่น คอมเพรสเซอร์ระบบจัดการความร้อน พัดลม ปั๊มน้ำไฟฟ้า ตู้เย็นในรถยนต์ โบลเวอร์ เบาะไฟฟ้า ที่ปัดน้ำฝน ระบบระบายอากาศเบาะ ซันรูฟ และกระจกไฟฟ้า |
| FU7541Q | QFN48 (6×6 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | Dual 3P3N Pre-driver | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 5V–28V | พัดลมระบายความร้อน หุ่นยนต์ดูดฝุ่น รถตัดหญ้า จอพับ เครื่องดูดฝุ่น และอุปกรณ์อื่น ๆ |
| FU7541Q1 | QFN48 (6×6 มม.) เกรดยานยนต์ | Dual 3P3N Pre-driver | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 5V–28V | จอหมุน จอพับ ปั๊มน้ำ ที่ปัดน้ำฝน ระบบระบายอากาศเบาะ ม่านช่องลมหน้า (AGS) ช่องแอร์ วาล์วควบคุม ฯลฯ |
| FU7561Q | QFN56 (7×7 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | 6N Pre-driver + PWM | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 5V–20V, VB สูงสุด 120V | เซอร์โวอุตสาหกรรม โมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ ปั๊มน้ำ คอมเพรสเซอร์ พัดลม รถไฟฟ้า 2 และ 3 ล้อ เครื่องมือไฟฟ้า โดรน และเครื่องดูดฝุ่น |
| FU7562L | LQFP52 (10×10 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | 6N Pre-driver + PWM | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 10V–20V, VB สูงสุด 625V | เซอร์โวอุตสาหกรรม ข้อต่อหุ่นยนต์ คอมเพรสเซอร์แอร์ พัดลมคอยล์ร้อน ชุดคอยล์เย็น เครื่องซักผ้า คอมเพรสเซอร์ตู้เย็น เครื่องดูดควัน พัดลมเพดาน ไดร์เป่าผม พัดลมอุตสาหกรรม และปั๊มน้ำ |
| FU7562Q | QFN64 (9×9 มม.) เกรดอุตสาหกรรม | 6N Pre-driver + PWM | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 10V–20V, VB สูงสุด 625V | เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น พัดลมเพดาน เครื่องดูดควัน ปั๊มน้ำ และงานควบคุมมอเตอร์กำลังสูง |
| FU7564Q1 | QFN56 (7×7 มม.) เกรดยานยนต์ | 6N Pre-driver + PWM | VDD5: 3V–5.5V, VCC: 5.5V–18V, VB สูงสุด 60V | พัดลม ปั๊มน้ำ วาล์ว ตู้เย็นในรถยนต์ โบลเวอร์ เบาะไฟฟ้า ม่านช่องลมหน้า (AGS) ที่ปัดน้ำฝน ซันรูฟ กระจกไฟฟ้า และช่องแอร์ |
ดูเหมือนว่าบริษัทจะมีบอร์ดพัฒนาสำหรับ FU75xx (ดังภาพด้านล่าง) แต่เรายังไม่พบข้อมูลสาธารณะเกี่ยวกับบอร์ดดังกล่าว
เราได้ทราบข้อมูลเกี่ยวกับตระกูลชิป FU75xx ผ่านบอร์ดควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ Banana Pi BPI-BJ2403N ที่กำลังจะเปิดตัว ซึ่งใช้ชิป FU7512L เป็นแกนหลัก โดยทีมงาน Banana Pi ได้เผยแพร่เอกสาร Datasheet ของไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล FU75xx รวมถึง GitHub repo ที่มีซอร์สโค้ดภาษา C และไฟล์ไบนารีสำหรับใช้งานร่วมกับเครื่องมือพัฒนา FTM32ForIDE ของ Fortior ซึ่งเราจะนำเสนอรายละเอียดของบอร์ด Banana Pi ดังกล่าวเพิ่มเติมเมื่อเริ่มวางจำหน่ายอย่างเป็นทางการ
สิ่งที่น่าตกใจที่สุดคือราคาของชิปตระกูล FU75xx บนแพลตฟอร์ม JLCPCB ซึ่งมีราคาต่ำอย่างไม่น่าเชื่อ โดยชิป FU7512L มีราคาประมาณ 2 เซนต์ (~0.66฿) ต่อชิ้น เมื่อสั่งซื้อในปริมาณหลายร้อยชิ้น ตัวอย่างเช่นการสั่งซื้อจำนวน 444 ชิ้น มีราคารวมเพียง $8.97 (~300฿) หรือเฉลี่ยเพียง $0.0202 (~0.66฿) ต่อชิ้นเท่านั้น ขณะที่ชิปรุ่นอื่นในตระกูลเดียวกันก็มีราคาอยู่ในช่วงประมาณ $0.0392 (~1.28฿) ต่อชิ้น แต่ราคาดังกล่าวเป็นราคาสำหรับการสั่งซื้อขั้นต่ำจำนวนมาก
และราคาดังกล่าวเป็นราคาสำหรับลูกค้าที่สั่งผลิต PCB ผ่าน JLCPCB เท่านั้น แต่ก็ยังถือว่าน่าทึ่งอยู่ดีเราได้ตรวจสอบราคาไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 อีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าไม่ได้เข้าใจระบบการคิดราคาผิด โดยพบว่าราคายังคงอยู่ที่ประมาณ 71 เซนต์ (~23.26฿) ต่อชิ้น ขณะที่ชิปตระกูล Fortior FU75xx กลับมีราคาเพียง 2 เซนต์ (~0.66฿) ถึง 4 เซนต์ (~1.31฿) ต่อชิ้น ซึ่งต่ำผิดปกติจนทำให้เราคิดว่าราคาดังกล่าวอาจเป็นเพียงราคาเบื้องต้นหรือ Placeholder ที่ยังไม่ได้อัปเดตเป็นราคาจำหน่ายจริง ทั้งนี้ผู้ที่สนใจสามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้จากเอกสารประชาสัมพันธ์ที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ของ Fortior Technology
แปลจากบทความ : Fortior FU75xx dual-core motor control MCU family combines 32-bit RISC-V core with 2nd-gen Motor Engine (ME2) core
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT