“工业现场总线”是指在工业应用中，用于在执行器、控制器以及人机界面或仪器仪表之间进行数据通信和信息传递的一种通信系统。在典型的工业应用中，最底层的是“执行器”，中间层是“控制器”，最上层是一些仪器仪表或人机界面。工业自动化中的所有数据通信都依赖于“现场总线”，因此它是工业自动化过程中不可或缺的设备。
目前，工业现场总线的市场情况反映了不同通信协议在自动化领域的应用趋势。从现有的数据来看，以太网（包括工业以太网）在市场中占据了75%以上的份额，并且这一比例还在不断增加。具体而言，西门子凭借其历史积累定义的PROFINET协议占据了市场的最大份额；其次是由美国洛克菲勒定义的EtherNet/IP协议，第三位则是EtherCAT协议。从2014年到2022年，甚至未来，EtherCAT在亚太地区的节点增长呈现出指数级上升趋势，在EtherCAT联盟中约有40%-50%的会员来自亚太地区。因此，对于芯片制造商来说，支持PROFINET、EtherNet/IP和EtherCAT这三大协议，尤其是EtherCAT，是非常重要的。
据上海先楫半导体科技有限公司CTO 赵建斌介绍，先楫半导体的产品具有以下几个显著特点：出色的多媒体能力：去年推出的2.5GPU技术表现突出；超强的计算能力：其产品在处理复杂计算任务方面表现优异；精准的控制能力：适用于各种精密的数字机床等工业设备；卓越的通讯能力：包括对EtherCAT、千兆以太网、TSN Switch等通信标准的支持。TSN Switch目前是正在发展中的工业及汽车以太网标准。
在此次滴水湖论坛上，先楫半导体重点介绍了其HPM6E00/HPM6E70系列产品。该系列采用了高性能RISC-V双核，主频高达600MHz。配备高达2MB的SRAM和192KB的ROM，4Kb的OTP。集成TSN交换机，具备3个外部端口和1个内部端口。内置EtherCAT Slave控制器，支持3个MAC端口。配备1个千兆以太网MAC控制器，提供32通道高分辨率PWM控制器，分辨率高达100ps。支持4个增量式和绝对值位置传感器接口。提供8个CAN-FD接口，4个16位SAR ADC，以及2个4通道滤波器。
“此前，几乎所有能够拿到正版EtherCAT控制器的客户均为欧美客户，而国内在这方面一直存在产品空白。HPM6E00的推出，真正填补了这一空白。”赵建斌分享到。
HPM6E00系列采用了高性能双核设计，提供强大的计算能力，芯片内部集成了TSN SWITCH硬件交换功能，将以太网交换功能整合到芯片中。每个芯片拥有4个交换口，再加上支持的三个以太网接口，使其在工业应用中具备了强大的通信能力。。适用于工业以太网系、精准位置电动控制系统和精确控制等应用领域。在工业以太网系统中：HPM6E00广泛应用于工厂自动化，如机器人、手臂、关节等，通过精确控制，实现控制与伺服电机的有机结合。在精准位置电动控制系统中，HPM6E00提高了位置控制的精度。在精确控制方面，HPM6E00确保了工业应用中的高效运行。
【工业电机精准控制系统】HPM6E00系列适用于工业电机的精准控制系统。该系统的MCU在控制电机时，首先通过多种感知方式，如脉冲类、模拟类或串口类协议，感知电机的位置。这些协议支持多种电机位置感知方式，客户可以在同一个硬件平台上开发出支持各种协议的产品。此外，电机的控制环路计算通过内部加速器和坐标变换处理，使得电机控制的精度和速度达到了极高的性能。整个环路从电机感知到输出下一步控制仅需200纳秒。
【流程控制应用】在石油天然气生产、化工、采矿、木材加工、水污染处理、氢能源等流程控制行业中，HPM6E00系列芯片发挥着重要作用。通过严密的时间节点控制自动化生产线的每个步骤，该芯片能够高效地进行通讯、控制以及读取每个节点的状态，并控制节点的开关，从而发挥最大效能。
“国内目前没有类似的产品，HPM6E00已在与瑞萨产品的竞争中取得优势，并逼使瑞萨大幅降低了报价。”赵建斌坦言到，“许多客户已经开始使用该产品，HPM6E00开发板套件也已经推出，市场需求旺盛，供不应求。”
