智能工业革命正席卷 XMOS展示超强控制方案

一场智能工业革命正席卷工业控制领域，业界对马达控制要求正在快速增长。马达控制是MCU应用的一项重要领域，可说是服务于我们工作与生活各个面向，而且它还占据了能源消耗中最大的一部分，所以如何实现马达的高效控制非常重要。而随着智能工业刮起工业4.0风暴及马达本身设计的不断优化，及其带来相应的控制方式也在转变，这让马达控制器对性能的需求不断攀升。马达控制临诸多挑战，同时也是巨大的市场新机遇，如何把握显得很有必要，下面我们来看看XMOS是如何积极应对的。

工控智能化是大趋势，工业型机器人应用前景看好，因此在机器人马达控制中担当重任的MCU将可明显受惠。现阶段，机器手臂已开始在智能工厂的产线上发挥着重要的功能，其可取代人工进行焊接、涂装及装配等流程，达到更经济、快速和准确完成标准的常规作业;而随着机器手臂日益受到重视，在机器手臂马达控制中担当重任的微控制器，将会有一个非常巨大的市场前景。XMOS首席执行官Nigel Toon表示，XMOS公司非常看好工业控制领域的发展，XMOS的产品也非常适合应用在工控领域，此次展示的能够跳舞的蜘蛛，靠一颗芯片控制了26个马达，实现了完美的多轴控制，而且各马达之间的协调非常和谐，体现的是XMOS产品超强的控制能力。

由于机器手臂，通常涉及多种运作机制，彼此虽各司其职但也要互相协调，因此内建于机器人中的控制器或处理器身负重任。而且机器人系统的自由度(Degrees of Freedom， DOF)高低取决于移动关节数目，关节数愈多，自由度越高，位移精准度也愈出色，然所须使用的马达数量就相对较多;换言之，愈精密的工业型机器人，其内建的马达数量愈多，也意味着控制器或处理器的数量将相应增加。此次XMOS用一颗芯片控制26个高精度马达是一大突破。

会跳舞的蜘蛛：一颗芯片控制26个马达

XMOS首席执行官Nigel Toon

据Nigel Toon的透露，xCore是XMOS公司提出的一种新型架构，是一个32位的高性能多核事件驱动处理器件。既可以完成像MCU的控制功能，也可以实现像FPGA的标准时序，更能满足像DSP的复杂数据运算处理。可谓集MCU、FPGA和DSP的特点于一身。xCore以及其独特的架构，可以完成普通MCU所不能完成的事情。其带有Hardware-Response™功能的、多样化的xCORE™多核微控制器提供了一个特有的组合，它将并行多任务、执行时间可确定的性能，与一个丰富的软件定义外部设备库所提供的支持结合在一起，从而能够满足具体设计需求。这就使得xCore多核微控制器成为了音频、汽车、消费性产品和工业产品中，要求严苛的嵌入式应用的理想选择。

此外，我们也注意到在很多场合，用户希望把一些系统控制的功能与马达控制的功能放在一颗芯片里实现，XMOS公司领先的多核微处理器技术、可配置XCore™多核微控制器就能够有效满足客户所需。甚至可以根据客户需要进行定制化操作，方便扩展，可以添加ARM等其他内核，即将多核中的其中一个核安放客户需要的核。而且xCore最新架构的提出、开发的简便程度和高安全的保密性，为产品的创新和安全的提供了参考，并打造与传统微处理器器件方案不同的优势。

XMOS亚太区销售总监李锦龙则表示，现在XMOS已经和包括晓龙国际、周立功、骏龙科技在内的主流代理商合作，共同推动XMOS产品在中国市场的普及。据了解，现在一些中国厂商基于XMOS公司技术和产品开发的一些极富创新的成果，在国际上得到了广泛的认可，比如OPPO在其诸如屡获大奖的BDP-105D通用发烧级3D蓝光播放机等产品中采用了XMOS的xCORE高清晰度USB音频解决方案。XMOS的xCORE USB音频解决方案已经被证明可以提供最高质量的USB音频，借助xCORE技术支持的异步音频时钟，它可通过专用USB DAC输入来支持DSD格式，包括标准速率DSD(DSD64)和双倍速率DSD(DSD128或DSD2x)，从而提供了无抖动(噪声)的操作和卓越的音质。

工控领域对控制效能、精准度的要求正不断提升，高精度的机器人不但需要高效电机，更为重要的是伺服控制系统。伺服控制系统就像是一个智能神经网络，它是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，其中的控制芯片非常重要，通过控制芯片能够更好地提高马达控制的使用效率以实现节能的要求，是也当前市场一项主要的挑战。XMOS能够有效满足工控对智能化、高精度、低延迟的要求，而且功耗不高。

另外，XMOS多样化的可配置xCORE®多核微控制器使工程师能够完全用软件定义的方式，面向其应用需求去创建真正所需的硬件系统，而且通过软件定义外围器件能够大量节省外围器件及板级空间，基于C语言的编程环境，则能够帮助设计工程师快速进入设计状态，并支持各类IP的下载使用，减少开发周期。

值得一提的是，XMOS公司还将大力进军汽车电子市场，并推出一系列获得AEC-Q100标准认证的xCORE多核微控制器产品。首先是因为xCORE架构是诸多车载应用的理想构件，可适用于从车载信息娱乐和驾驶员辅助到动力系统控制等等多种应用。其次是由于XMOS获得AEC-Q100标准认证，表明XMOS产品的质量及稳定性能够满足汽车电子等要求极为严苛的应用。

而据国际机器人联合会(IFR)的数据预测，2014年中国将成为全球最大的机器人市场，到2015年中国国内工业机器人年供应量将超过2万台，保有量将超过13万台。而且近年来，我国政府相关机构相继出台了一系列文件，旨在加强对工业机器人产业的扶持。未来，工业机器人将在汽车产业、通信电子、金属制品、化工塑料、家电行业等有较为广泛及深入的应用，而XMOS亦可望搭上此波工业自动化风潮的顺风车快速成长。