HPM6700/6400系列

HPM 系列 MCU 是来自上海先楫半导体科技有限公司的高性能实时 RISC-V 微控制器，为工业自动化和边缘计算应用提供了强大的算力和高效的控制能力。上海先楫半导体目前已发布多个系列的高性能微控制器产品，包括 HPM5300、HPM6700/6400、HPM6300、HPM6200 和 HPM6E00 等。

HPM MCU 支持串行外设总线（SPI）控制器，具备主机模式和从机模式。在主机模式下，可以控制多种外设；在从机模式下，可以接收主机的请求以完成数据交换。该控制器支持可配置的时钟频率，支持 DMA 数据传输，并可运行于单线、双线和四线模式。

hpm_monitor 是一个高效、易用且具高度可移植性的服务，旨在实时查看和设置当前设备中的全局变量，或以高速（1 kHz 至 1 ms）上报全局变量。它常被用作监控数据示波器，特别适用于电机和电源的调试。

HPM6700/6400系列微控制器具备音频功能，支持四路I2S接口、一路DAO播音功能，以及一路PDM数字麦克风和VAD功能。I2S接口支持时分复用，最多可实现TDM16。I2S模块支持四种工作模式：飞利浦标准、MSB对齐模式、LSB对齐模式和DSP模式。

本方案基于支持以太网控制器的 HPM 67/64/63/68/6E 系列 MCU，提供了作为 EtherCAT 主站的通信解决方案。该方案利用开源的 EtherCAT 主站 SOEM 协议栈，确保高效的通信性能。HPM 6E00 系列 MCU 支持 ESC 控制器，因此本方案选择 HPM6E00EVK 作为从站设备。通过与 HPM6750EVK/HPM6300EVK 等主站设备的协作，本方案成功实现了驱动 IO 点灯的功能。

HPM6700/6400系列微控制器支持双以太网控制器，能够实现最高千兆的通信速率。在本方案中，主机使用双网口的 PC 电脑，从机为 HPM6750EVK2。所有设备通过双网口串联，最终环回至主机，形成环网结构。主机与从机之间的通信基于以太网 TCP/IP 协议。

HPM6700/6400系列微控制器内置3个12位和1个16位ADC控制器，HPM6300和HPM6200系列微控制器内置3个16位ADC控制器，HPM5300系列微控制内置2个16位微控制器。其中12位ADC支持最高采样率5MSPS，16位ADC支持最高采样率2MSPS。支持读取、周期、序列、抢占多种采样模式，输入模式支持单端（12位，16位）和 差分输入（12位），并且支持可配置分辨率和采样周期数，以及DMA转换结果写入内存中。

hpm_motor是一个针对电机控制核心算法的库文件，该库旨在通过不断地更新完善，模块化管理具体功能算法；对用户来说不用去关心底层如何实现，加速用户程序开发。轨迹规划算法：电机在启停时，速度存在阶跃的情况。电机速度的突变可能会导致电流过载。所以通常用加减速控制算法来规划电机速度。libhpm_motor.a中使用的轨迹规划算法是S型曲线，其核心是通过可变加加速度大小来控制加速度的变化，保证加速度不突变，使得加减速的速度曲线平滑，以此达到电机平稳运行的目的。

对于LED大屏显示应用，高性能HPM6750能通过双千兆以太网透传的方案完美解决高速的链路设计。HPM6750支持2个以太网控制器ENET，支持标准以太网MAC，支持10/100/1000Mbps数据传输速率，支持RMII和RGMII模式的PHY，ENET以太网控制器自带DMA，因此在数据接收和发送上CPU负载为0。HPM6750通过以太网控制器，将两个PHY收到的以太网数据相互透传，透传速率达780Mb/s。基于高性能HPM6750的LED大屏显示方案在对实时控制要求极高的应用中丝毫不逊色于FPGA方案，不仅成本更低而且进一步降低了开发难度。

本方案介绍了如何用FEMC控制器驱动8080屏。将8080屏通过FEMC控制器挂载，如访问RAM操作，通过读写对应地址即可轻松驱动点亮8080屏，并实现高速的刷新率。在HPM6700/6400、6300系列微控制器上均带了多功能外部存储器FEMC控制器。从8080协议时序图和SRAM时序图对比可知，8080并口时序和SRAM时序基本一致。因此，可以使用FEMC控制器来驱动8080屏。

本方案主要介绍如何借助 bootrom 自带的 SEC_IMG_OFFSET 功能进行 OTA 升级。OTA 升级我们采用 UART xmodem 功能，并且运行的是加密固件。

本方案是定制化的二级Boot升级方案，支持在二级Boot中固件升级，也支持在APP应用中固件升级。支持升级包制作，支持不同的校验算法，如:checksum/xor/crc32/sha1/sha256/sm3;支持ping/pang升级，二级Boot支持remap跳转，userapp只需一个工程和linker文件；二级Boot支持版本校验及智能跳转。

该方案通过PWM特定时刻触发ADC采样，同时在PWM另一特定时刻触发HDMA操作SPI控制器，并依靠HDMA链式模式，做成循环链表，由HDMA全自动完成SPI的读写任务，将读到的数据存放到指定内存中，无需CPU参与。同时HPM ADC控制器也自带DMA，ADC采样完成后自带DMA将采样的数据存放到指定内存中，CPU也无需参与。 用户可直接在ADC采样完成中断中使用ADC采样结果及SPI编码器信息，去做后续闭环算法，最终调整下一周期PWM占空比。

HPM Power方案是汇总电源MCU的需求，整合成一个通用的软件结构方案，并提供各类API接口。HPM Power Driver API 是基于HPM Software Development Kit (HPM SDK) 封装的针对电源类的驱动API接口。Power API将硬件上PWM对、PWM、ADC通道抽象成自定义ID序号，上层应用只需关注抽象的ID序号即可。

本方案以HPM6300开发板为例介绍以2MSPS采样率进行16位ADC采样并将采样数据通过ENET LWIP TCP的方式发送到上位机的应用，ADC采样使用抢占转换模式、PWM触发的方式，ENET LWIP TCP每次发送1024个16位采样数据。该方案通过PWM特定时刻触发ADC采样和触发HDMA转换ADC数据，并依靠HDMA链式模式，做成循环链表，考虑到中断响应占用CPU资源，在链式任务中增加状态标识，从而不启用中断，以此达到ADC采样及数据转换全自动完成，无需CPU参与，且将转换后的数据放到ILM/DLM，CPU零等待访问。最终达到性能最优。

该开发板基于HPM6750IVM芯片，双核32位RISC-V，支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展，片内含2MB SRAM，128KB ROM，ROM 集成 Flash loader，支持代码加密烧写和升级，性能强悍，并且包含显示屏和摄像头接口，1个SD卡槽，2个USB Type-C接口，一个千兆网口、一个百兆网口，CAN FD接口，音频接口等，并扩展了NOR Flash，SDRAM等外接存储器。 尺寸：146*102mm。

封装：BGA289

封装：BGA196

封装：BGA196

封装：BGA289

封装：BGA196

封装：BGA289

封装：BGA289

封装：BGA289