隨著AI伺服器、資料中心、汽車以及工業系統對於更高效率設計、確定性即時控制,以及抗量子加密技術的需求持續增加,Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)在dsPIC33A DSC產品系列中新增了新成員。dsPIC33AK256MPS306 數位信號控制器(DSC)。這一系列元件結合了高解析度控制、高速類比性能與安全性,並支援後量子加密技術。這些元件設計精巧且具成本效益,旨在降低物料清單(BOM)成本、簡化電路板佈局,並縮短電源轉換、馬達控制及智慧感測應用的開發週期。

dsPIC33AK256MPS306系列採用200 MHz 32位元核心,配備雙精度浮點運算單元(FPU),整合高解析度78 ps脈寬調變器(PWM)、多組40 MSPS 12位元類比數位轉換器(ADC)、5 ns高速比較器,以及具備斜率補償功能的數位類比轉換器(DAC)。這些特性有助於實現快速且具確定性的控制迴路,適用於高效率DC/DC轉換器、輔助電源軌與智慧感測設計,包括以碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)功率半導體為基礎的高頻切換系統。
Microchip負責數位信號控制器事業部的公司副總裁Joe Thomsen表示:「我們發現客戶不再只關注單一元件,而是更重視系統能否快速且可靠地落地。這些數位信號控制器(DSC)透過在單一晶片中整合廣泛的控制、類比以及安全功能,滿足了客戶的需求。這種整合特性,結合完善的開發生態系統,協助團隊從早期設計到最終部署,全流程有效因應系統的複雜性,並滿足不斷演進的效能及資安需求。」
為了應對日益增長的網路安全需求,dsPIC33AK256MPS306系列整合了硬體安全特性,能夠實現安全啟動、安全韌體更新以及安全除錯。此元件支援商業國家安全算法(CNSA)2.0套件所推薦的後量子加密(PQC)演算法庫,並具備開放運算專案(OCP)電源及其他連網即時控制設計所需的硬體加速加密功能。即時更新支援可實現不中斷的全流程韌體更新,滿足現代伺服器設計的需求。
該系列元件具備I3C連接功能,可支援現代伺服器及工業機架中可擴展、低延遲的遙測與感測器網路,同時配備CANFD、LIN、SPI、I2C及SENT等其他通訊介面。
憑藉20 ns的三角函數(正弦與餘弦)高速運算能力,dsPIC33A核心架構協助設計人員實現反應迅速的位置控制以及高效的磁場定向控制(FOC)演算法。dsPIC33AK256MPS306系列內建機械馬達回饋介面,支援雙向串列同步(BiSS-C)、EnDat、正交/光學編碼器及旋轉變壓器。結合高度的類比整合,該元件可實現高解析度、高精度的即時控制閉迴路,有助於提升馬達控制演算法的整體效能。
集成式觸控控制器(ITC)以及內建過採樣功能、最高達16位元解析度的40 MSPS ADC,旨在簡化複雜的感測與人機介面應用。這種高度整合的能力能減少對外部元件的需求,讓設計人員無需額外硬體即可實現進階功能。此外,精巧的封裝選項也為空間受限的設計提供了強力支援。
該系列器件依循汽車(ISO 26262)及工業(IEC 61508)功能安全流程開發,具備硬體安全特性,有助於簡化安全關鍵型應用的認證流程。dsPIC33AK256MPS306 DSC 將通過車規認證,支援高達 150°C 的工作溫度。
開發生態系統
該系列元件由Microchip完善的開發生態系統所支援,包括MPLAB® X整合開發環境(IDE)、MPLAB程式碼配置器以及MPLAB機器學習開發套件。dsPIC33AK256MPS306元件現已支援Zephyr®即時作業系統(RTOS),為設計人員提供存取開源生態系統的權限,並打造可擴展嵌入式應用的統一平台。
此外,dsPIC33A DSC 相容於 FreeRTOS™、SafeRTOS®(已通過認證)以及 wolfCrypt® 函式庫(包含對後量子加密的支援)、Vector 的 MICROSAR IO,並且支援 Lauterbach 的 TRACE32® 除錯與追蹤工具。
為了方便評估與快速原型開發,Microchip 提供 dsPIC33AK256MPS306 電機控制雙列直插模組(DIM),可搭配 MCS MCLV-48V-300W 開發板及 MCHV-230VAC-1.5kW 電機控制高壓開發板使用,支援可擴充的低壓與高壓電機控制開發。dsPIC33AK512MPS506 數位電源插接模組(PIM)則相容於數位電源開發板,適用於電源轉換應用場景。此外,通用型 dsPIC33AK256MPS306 DIM 亦可用於 dsPIC33 Curiosity 平台開發板,為通用控制、感測與系統評估提供彈性平台。欲了解更多資訊,請造訪www.microchip.com。
透過 MATLAB® 支援模型為基礎的設計,以及 Microchip 日益豐富的電源與馬達控制參考設計庫,進一步加速開發與系統整合。
