赋能高精度运动控制！极海基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案为机器人、工业自动化注入新动力

Release time：2025-11-18
author：AMEYA360
source：极海
reading：442

　　随着全球制造业向智能化、柔性化方向加速转型，以及服务消费领域的无人化趋势加速，协作机器人、服务机器人和智能家居市场正迎来爆发式增长。这一波增长的核心驱动，在于机器人与人类工作、生活场景的深度共融，其对核心执行部件——伺服系统，提出了前所未有的要求：不仅需要极高的性能，包括高精度控制、更快的响应速度等，还必须满足严苛的成本约束、紧凑的尺寸等。为进一步满足市场的需求，极海新推出的基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案。

赋能高精度运动控制！极海基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案为机器人、工业自动化注入新动力

　　目标应用

　　方案优势&价值

　　全闭环控制模式：方案稳定支持位置、速度、转矩三种闭环控制模式，可无缝覆盖精密定位、平稳调速、恒力输出等绝大多数伺服应用场景。

　　开放的硬件架构：提供丰富的外设接口与可配置的硬件资源，赋予用户高度的设计灵活性，轻松实现深度二次开发与定制化功能集成。

　　卓越的动态响应性能：电流环更新与功率器件开关频率均高达16kHz，确保系统对指令的响应更快、更准，轻松胜任高速、高动态负载的苛刻应用。

　　可视化调试：配备功能强大的上位机软件，支持参数整定、实时波形显示、系统状态监控与故障诊断于一体，极大降低开发门槛，加速产品上市。

　　APM32F425/427总线型低压伺服方案设计基于极海自主研发的APM32F425/427系列高性能拓展型MCU，搭载Arm® Cortex®-M4F内核，最高支持1MB eFlash，其中APM32F427系列内置448KB+4KB的SRAM，APM32F425系列支持256KB Flash零等待，内置192KB+4KB SRAM，全系列支持全温度范围内240MHz主频运行。得益于APM32F425/F427的优秀设计，极海的总线型低压伺服方案在执行同样功能代码时，执行时间更短，客户可以实现更高效的二次开发。

赋能高精度运动控制！极海基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案为机器人、工业自动化注入新动力

　　APM32F425/427系列特点

　　方案参数

　　方案参数

　　输入电压：20-70V

　　典型功率：400W

　　控制周期：62.5us(16kHz)

　　转速范围：-4000~4000rpm

　　编码器类型：增量编码器、绝对值编码器(RS485)

　　控制模式：力矩模式、速度模式、位置模式

　　额定输出电流(Arms)：10

　　最大输出电流(Arms)：25

　　方案核心

赋能高精度运动控制！极海基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案为机器人、工业自动化注入新动力

方案硬件

　　方案硬件系统可拆解：为电源模块、控制核心模块、信号处理模块、功率驱动模块、保护模块五大核心单元，各单元协同实现电流、速度、位置的闭环控制。其技术关键在于：反馈信号的精准采集，PID 及扩展算法的优化，功率模块的高效驱动三部分。

　　实现方式

　　通过TMR1模块，产生3组互补PWM信号输出，实现电机矢量控制

　　通过高精度ADC模块，可实现两路相电流信号的精确采样，提高伺服控制精度

　　通过UART模块或TMR模块，实现绝对值编码器和增量编码器通信

　　通过并口模块，与EtherCAT从站芯片高效通信，实现EtherCAT总线控制

　　通过UART模块，实现与上位机的数据交互

　　通过I2C模块，实现外部EEPROM通讯，存储伺服关键参数

　　丰富的输入输出端口，满足多种控制信号输入或状态输出，提升方案的多场景适用性

　　方案软件

赋能高精度运动控制！极海基于APM32F425/427系列总线型低压伺服方案为机器人、工业自动化注入新动力

软件设计框图

　　软件设计方案采用三环级联模式：

　　电流环，其给定来自速度环的输出，实现对给定电流的快速跟踪，并对直流母线电压的波动，反电动势的影响，以及被控对象的非线性等因素起到抑制作用。

　　速度环，其给定来自位置环的输出，也接受来自外部模拟量或者内部多段速的给定，实现对给定速度的跟踪，并抑制负载扰动对系统的影响。

　　位置环，其位置给定来自总线控制时直接写入的绝对位置值或者增量位置值、IO控制的多段内部设定位置的给定，实现对位置给定的精确定位，并且通过PID调节来保证无超调。

　　方案采用简易的单中断处理的设计架构，可以实现电机三环闭环控制，客户可以在此基础上进行自定义功能扩展，可支持客户更高性能，更丰富功能的产品设计。

　　APM32F425/427总线型低压伺服方案，涵盖较为完整的软硬件设计，内含全功能软件固件以及极海自研伺服控制上位机，配有详细的使用手册，方便快速使用，性能评估以及二次开发。


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极海AK2超声波传感和信号处理器荣获第十届铃轩奖·量产·组合辅助驾驶类优秀奖
行业新闻

极海AK2超声波传感和信号处理器荣获第十届铃轩奖·量产·组合辅助驾驶类优秀奖

　　2025年12月6日晚，中国汽车零部件年度贡献奖——第十届铃轩奖颁奖典礼在苏州盛大举行。极海AK2超声波传感和信号处理器G32A217再获殊荣，斩获本届“量产·组合辅助驾驶类优秀奖”。　　G32A217：AK2超声波传感和信号处理器　　G32A217是全自研国产首款符合AK2标准的超声波传感和信号处理器，内置MCU (Cortex-M0+ )和DSP，集成DSI3总线通信接口，实现独立双通道通信;采用全国产供应链，成功突破国外技术封锁;具备卓越的探测性能，可实现远距离探测、多目标识别、盲区优化等;支持点对点、菊花链、并行等连接方式，实现数据融合与通信，产品通过AEC-Q100 Grade 2车规可靠性认证，于2025年4月与广汽集团联合发布，同年11月宣布进入量产应用阶段。　　极海AK2超声波传感和信号处理器的研发成功打破了国外厂商在该芯片领域的技术垄断，为国内汽车产业提供了自主可控的解决方案。这一突破对于保障我国汽车产业链安全具有重要意义。在当前全球汽车产业向电动化、智能化转型的背景下，核心芯片的自主可控已成为产业健康发展的关键。　　未来，极海将继续加大对传感、计算、控制一体化芯片的研发投入，与产业链伙伴紧密合作，推动智能感知技术在更广泛领域的创新与应用。
2025-12-09 16:28 reading：289
极海全新发布首款G32R430编码器专用MCU，为高精度运动控制与位置反馈场景设计
行业新闻

极海全新发布首款G32R430编码器专用MCU，为高精度运动控制与位置反馈场景设计

　　编码器作为运动控制与位置反馈的核心中枢，其性能水平直接决定整机系统的控制精度、运行稳定性与作业效率。而编码器的性能突破，离不开核心控制单元MCU的技术赋能。　　市面上的传统通用MCU难以满足新一代编码器对极致性能的追求，基于这一行业需求，极海全新发布首款G32R430高精度编码器专用MCU，旨在从系统架构到外设规格，全方位助力磁/光/感编码器实现精度、功耗、实时性等多维度的跨越式突破。　　高能效&低延迟处理性能　　极海G32R430编码器专用MCU，搭载Arm® v8.1-M架构最新一代Cortex-M52内核，最高主频达128MHz，可为复杂编码器任务提供强劲算力;支持ITCM和DTCM紧耦合存储拓展，实现指令与数据的零等待访问;配合4KB Cache高速缓存，显著提升代码执行效率，确保位置信号的实时处理与极低响应延迟，为高精度运动控制提供可靠保障。　　自研ATAN指令，赋能微秒级角度计算　　内置硬件TMU，支持极海自研高效ATAN电角度计算硬件扩展指令，该创新设计可将复杂三角函数运算硬件化，实现优于0.0001°的ATAN测量精度和小于1μs的编码器电角度输出延迟，轻松捕捉最细微的角度变化，整体位置响应速度较传统提升40%，大幅强化伺服系统位置反馈实时性，为控制环路响应速度赋能升级。　　高灵敏信号采集　　配备2个16位高精度ADC，支持规则序列、注入序列、单次及连续采样模式，通过主从模式可实现多通道同步采样;支持差分及单端输入，其中差分输入有效位13.5-bit(支持过采样进一步提升有效位);并能精准支持≥17-bit的磁编码器与≥23-bit的光编码器，从信号源头保障数据的纯净性与准确性，从容应对各种严苛信号采集挑战。　　高度集成，简化系统设计　　通过将关键功能的高度集成，G32R430将复杂模拟外设、通信资源和电源管理电路整合于单芯片内，有助于极大简化系统设计，降低生产成本。　　1×12位ADC，最多支持14个外部通道和2个内部通道，满足多路信号采集需求;　　2×10位DAC，可配置比较器输入，灵活实现信号处理;　　4×可编程模拟比较器，支持快速过零检测与窗口比较;　　1×高精度温度传感器，支持温度补偿，保障极端工况下的测量稳定性;　　支持主电电压检测EVS，可精准判断系统上电/掉电状态，无需外部监测，助力PCB板面积实现更小尺寸、降低BOM成本。　　集成多个高速通信接口资源，可为编码器与伺服驱动器、PLC、工业控制器等设备搭建高速、稳定的数据传输通道。　　2×USART，最大传输速率16Msps，支持RS485发送使能I/O自动控制　　1×I2C，最高支持400kHz　　1×SPI，主从模式最大传输速率50Mbit/s　　兼容多摩川/BiSS-C/SSI/SPI等编码器协议　　G32R430高集成化设计不仅提升了系统可靠性，更实现了硬件资源的极致利用，有效助力紧凑型高性能控制系统的应用开发。　　超低功耗设计，突破能效瓶颈　　支持停机、待机两种低功耗模式，其中Stop模式功耗<15μA，唤醒时间<20μs;Standby模式功耗<2μA，唤醒时间<50μs，有效延长电池供电编码器的运行时间，同时依托微秒级快速唤醒能力，可确保实时控制任务的无缝响应，完美兼顾节能与高性能需求。对比传统编码器功耗降低约50%。　　G32R430工作电压1.7V~3.6V，工作温度覆盖-40℃~105℃，符合IEC 61508工业级标准，可适应复杂工控环境;ESD抗干扰性能强，HBM 4kV/CDM 1kV;并支持上电/掉电复位和可编程电源电压检测器。G32R430系列提供UFBGA64、QFN60、QFN48、QFN32四种紧凑型封装选择，可满足不同应用场景需求。　　全方位生态支持，加速产品落地　　G32R430具备完善的生态开发体系，可提供详细的数据手册、用户手册、应用笔记等技术文档资料;配套SDK软件开发包、TinyBoard开发板等软硬件工具以及磁电式绝对编码器参考方案;同时兼容Keil、IAR等主流IDE集成开发环境;可从设计到量产，全方位助力工程师快速上手、高效开发，最大化缩短项目落地周期。　　G32R430可广泛应用于伺服控制系统、具身机器人以及智能自动化设备等应用领域。　　G32R430是继G32R501实时控制MCU/DSP后的又一次技术突破，更是极海深耕“工业MCU+”战略的又一坚实落子。极海现已构建“控制+传感+驱动”全栈式工业芯平台。未来，极海将进一步强化在工业核心芯片领域的技术壁垒与市场竞争力，深度赋能工业自动化、具身机器人、智慧能源、新能源汽车以及低空经济等热门赛道，以更具创新性与可靠性的芯片产品及方案，破解高端工业芯片 “卡脖子” 难题，助力中国工业高质量发展!
2025-12-08 16:16 reading：284
极海首款G32R430编码器专用MCU，拓宽高精度编码器性能新边界
行业新闻

极海首款G32R430编码器专用MCU，拓宽高精度编码器性能新边界

　　极海首款G32R430编码器专用MCU，拓宽高精度编码器性能新边界！
2025-12-08 13:33 reading：284
极海双芯入选“2025中国汽车芯片创新成果”
行业新闻

极海双芯入选“2025中国汽车芯片创新成果”

　　2025年11月24日-26日，由中国汽车工业协会主办的“2025中国汽车供应链大会”在安徽芜湖举办。本届大会以“链动产业生态，新质驱动未来”为主题，与会发布2025中国汽车芯片创新成果。极海凭借GURC01超声波传感和信号处理器与GALT61120汽车前灯LED矩阵控制芯片分别入选“2025中国汽车芯片创新成果-传感类”和“2025中国汽车供应链创新成果-技术创新类-智能网联汽车技术”。　　GURC01：超声波传感和信号处理器　　GURC01是国产首款顺利量产的超声波传感和信号处理器，突破了国际专利垄断，主要用于汽车距离测量辅助系统中，在测量长短距离物体上具有优异的性能表现;该芯片集成丰富的配置资源，具备高精度定位、即时信号处理、快速实时响应等功能;同时具备小体积、算法集成、抗干扰性强等特点。通过AEC-Q100 Grade 2车规可靠性认证。　　GALT61120：汽车前灯LED矩阵控制芯片　　GALT61120汽车前灯LED矩阵控制芯片，专为汽车智能照明系统设计。在技术层面已经达到了国际领先水平，成功填补国内市场空白，显著增强了智驾车灯系统的互操作性与驾驶安全，为汽车智能照明带来更多创新功能，并且解决了汽车前大灯在设计时面临的照射长距离、光束自由切换、防眩光等问题，通过AEC-Q100 Grade 1车规可靠性认证。　　面向未来，中国汽车供应链的可持续发展既需要技术创新的持续驱动，更需要产业链上下游的协同共进。极海正通过夯实研发根基、完善产品矩阵、构建开放生态，以实际行动推动产业向高端化、自主化迈进。极海将携手产业链伙伴，持续为构建安全、高效、创新的汽车供应链体系注入源源不断的动力。
2025-11-28 09:48 reading：325
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