在智能化浪潮重塑产业格局的今天，电机驱动控制板正成为高端装备制造的核心竞争力。作为智能运动控制系统的“神经中枢”，高性能电机解决方案深度赋能工业机器人、智能汽车、无人机、精密医疗设备等战略领域。中科亿海微依托自主研发的国产FPGA芯片，打造出以异构架构与精准控制算法深度融合为特点的智能电机驱动方案，为智能机器人等前沿领域提供精确控制与目标识别的国产化技术底座。
中科亿海微研制的国产电机驱动解决方案，是基于其自研的FPGA+ARM核心板+底板，以及FOC电机驱动控制软件算法，构成的国产电机驱动板原型样机。核心板+底板的架构设计可以实现固化核心业务，可快速适配工业机器人关节伺服、新能源汽车电驱系统、无人机电驱动系统、智能物流AGV等差异化场景需求。该方案已获得了来自国内工业控制、轨道交通、能源电力等行业领域合作伙伴的一致认同。随着智能机器人产业进入爆发期，中科亿海微正持续优化其驱动方案的协同控制能力，助力国产智能装备突破技术困境，构建自主可控的智能制造生态体系。
集智高效，一板适配：实现智能驱动与精准控制，赋能智能电控系统
国产电机驱动板由FPGA+ARM核心板、电源模块、串口模块、ADC模块、CAN模块、驱动电路模块和百兆以太网模块组成。FPGA+ARM核心板作为主控模块，主要实现适用于各种场景的软件控制算法；电源模块，由两组DC/DC电路构成，主要实现5V和3.3V电压的输出；串口模块，主要实现UART转Type-C的功能；ADC模块，主要实现相电压（电流）的采集功能；CAN模块，主要实现CAN接口的高速数据传输和通信；电路驱动模块，主要由驱动芯片和MOSFET组成，主要实现输出电压和开关频率的调节、死区时间控制、过流保护、PVDD和GVDD过压锁定、过温提示和锁定；百兆以太网模块，主要实现数据传输、网络连接和网络管理的功能。
图 国产电机驱动板实物图
方案特点：
（1）电机驱动板预留100PIN*2板对板接口，具有很大的拓展空间；
（2）包含了丰富的输入输出接口，集成了2个百兆网口、CAN、Type-C2UART等通信接口；ABZ编码器、HALL等反馈接口；
（3）除了常规UVW三项输出接口，同时还支持PUL、DIR、ENA的步进电机的驱动口；
（4）驱动板自带16位8通道高精度ADC，支持并口和SPI的数据读写方式；
（5）驱动板支持最大60V 10A的功率，同时自带死区控制和过流检测。
固化核心异构处理与控制能力：实现国产高集成控制平台灵活适配
国产电机驱动板的核心板采用FPGA+ARM架构，具有处理器丰富、接口丰富、高速大带宽等特点，适合异构平台算法、控制等方面使用。核心板具有256Mbit SDRAM用于数据缓存，与FPGA连接，最大传输速率为166MHz，用于FPGA数据缓存。
核心板使用了STM32F407VET6作为计算处理单元，工作频率最大达168MHz，支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型，具有丰富外设接口，与FPGA之间通过FSMC接口互联。
核心板FPGA选用中科亿海微自主设计的EQ6HL45型FPGA芯片，扩展出42对LVDS线，ARM共有47根数据及控制线，具有一路有源晶振时钟输入，频率为20MHz，对于需要大量IO及丰富总线接口的用户，此核心板是很好的选择。同时，FPGA芯片到接口之间走线做了等长处理。
此核心板共扩展出2个高速扩展口，使用2个100Pin的板间连接器和扩展板连接，PIN脚间距为0.8mm，公头连接器的高度为5mm，与底板的母座连接器配置实现高速数据通信。FPGA扩展IO及ARM与外部通信均通过此两个连接器与外部连接。核心板长宽高为62mm×52mm×8.5mm（正面高度3.5mm，背面高度5mm），为8层板，板厚1.6mm，适合二次开发。供电为5V直流供电，通过背面扩展口供电。
图 FPGA+ARM核心板正面（左）及背面（右）
核心板通过“固化硬件平台+灵活功能扩展”的双重优势，缩短用户研发周期，减少核心板硬件设计和验证资源投入，提高设计可靠性。通过搭配不同的底板，可以直接开展场景化应用功能开发，助力各行业快速国产化转化，推动产品快速上市。
国产替代加速产业升级
国产电机驱动板的崛起创新是我国科技产业自主可控发展的一个缩影。随着技术的不断进步和应用场景的持续拓展，国产电机驱动板将迎来更广阔的发展空间。中科亿海微作为国内领先的FPGA芯片设计及应用方案开发企业，凭借深厚的技术积累和创新能力，为国内电机驱动领域提供了一种全新的企业自研SoM应用方案，进一步丰富了国内在该领域的技术储备。国产电机驱动板的推出，为国产电机驱动技术的发展提供了强大的技术支持，将为国内相关产业提供了更具性价比和定制化的解决方案。
关于中科亿海微
中科亿海微电子科技（苏州）有限公司，是“可编程芯片与智能微系统”技术领域的高新技术企业，于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为技术特色，以FPGA、自适应SoC、可重构计算系统等产品设计与服务为主营业务，是苏州市姑苏领军企业、江苏省潜在独角兽企业、国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。
公司坚持全正向设计技术路线，自主研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统，提供具有高性能和自适应计算的行业解决方案和集成电路设计服务，满足智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务领域的应用需要。
