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PLC研发硬核技术分享PLC主控CPU选择
小型的工业控制设备制造厂商,通常没有足够的技术和资金实力开发专用芯片,况且现代SOC芯片越来越复杂,开发的周期长。即便是PLC大厂要能够快速地产品迭代,也无法自己开发。因此,使用专业半导体厂商设计的通用MCU成为主流。现阶段可以选择的适合工业控制领域的MCU厂商也并不多。它们的产品普遍使用ARM内核。主要包括了Cortex-M系列和Cortex-A系列产品。在笔者看来,低端产品可能使用STM32系列为主,目前已经达到1GHz主频的H7系列,以及H7/M4双核芯片。在Cortex-A系列,以NXP的i.mx系列产品。目前已经出现了双核,4核甚至更多核的MCU。比如i.mx8有两个cortex-A72,4个cortex-A53核两个cortex-M4F。
而NXP的Layerscape系列产品出现了LS2088具有8核Cortex-A7464bitARM内核,而且以网络为擅长。microchip和日本瑞萨的MCU具有许多工业控制接口核软件支持。在专用控制器中应用广泛。目前国产MCU停留在专用MCU(手机,图像监控,电表计费等)以及替代ST公司产品的阶段,以ARM核为主,少数采用RISC-V核mips内核。比如瑞芯微,全志的产品主要面向视频监控,人脸识别等应用领域。也有人用来做工业网关,控制器的应用。通用MCU的困惑使用通用MCU开发工业控制器存在如下困惑:
外围电路无法满足应用的需要
在许多场合,我们与其说是在选择MCU,还不如说是在选择外围接口。但是这样的选择是很麻烦的,特别是许多的外围电路的引脚都是复用的。要选择完全符合应用需要的MCU相当困难
扩展外围接口困难
同样地,如果要扩展外围接口电路,比如,从一个以太网口扩展为2个以太网口更加困难,有时不得不重新选择不同厂商的MCU。硬件修改起来相对还比较简单,而软件就可能从头开始去熟悉。花费的精力很大。
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