基于GD32C2x1落地扇驱动解决方案
2025-12-12
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自2013年推出首颗32位MCU以来，兆易创新历经十余年深耕，出货量稳步攀升，截至今年上半年，累计出货量已突破20亿颗。作为国内通用MCU领域的领军企业，兆易创新的脚步从未停歇，始终在更多元的应用探索中不懈前行，致力于在产品质量上迈向新高度。
在2025电子发烧友电机控制先进技术研讨会上，兆易创新MCU市场部陈树敏围绕电机驱动领域的技术突破与应用实践，以《释放电机潜能：GD32 MCU的高性能驱动之道》为题发表主题演讲，系统分享了兆易创新在该领域的创新成果与前沿布局。
面向多元领域的解决方案矩阵
电机作为各类电子电器设备不可或缺的核心部件，其发展空间很大程度上由以 MCU 为核心的电机控制方案所决定。陈树敏表示，兆易创新针对工业、家电、消费电子及新兴市场等不同领域的差异化需求，量身打造了一系列适配性强、性能优异的电机控制解决方案，全面覆盖多场景下的电机驱动与控制需求。
伺服电机在工业领域应用非常广泛。兆易创新的双伺服电机方案，采用ARM® Cortex®-M4内核的高性能GD32F4作为主控芯片，主频高达240MHz，实现双伺服电机、高集成度低成本控制。这个方案可实现基于14位精度磁编码器定位的FOC磁场定向控制，并采用位置环、速度环、电流环三闭环控制，支持双电阻、三电阻电流采样方式。
EtherCAT®伺服从站解决方案是兆易创新在工业领域推出的一款重要方案。该方案以主频高达600MHz ARM® Cortex®-M7与ESC控制器二合一的GD32H75E为主控芯片，同时满足伺服控制性能和BOM成本的优化。其伺服驱动采用标准CiA 402协议，通过TwinCAT®进行实时控制，提供开箱即用解决方案。该方案内置自有强化算法，可在轮廓位置模式（PP）下采用梯形曲线规划。同时，基于芯片内部的HPDF模块，方案能以低成本实现高精度In-line电流的采样。
在家电领域，兆易创新的方案也显示了优异特性。在二合一空调外机方案中，兆易创新以主频GD32F30x系列为主控芯片，专门针对空调外机双电机和PFC单芯片应用。为保证家电设备的可靠性，其还内置 FLASH/SRAM ECC等功能安全特性。同时，方案中也集成了兆易创新自有的空调外机算法，包括压缩机单周期闭环启动，风机零速闭环启动等。在滚筒洗衣机的方案中，兆易创新采用了主频84MHz的Cortex®-M4内核的GD32F330系列作为主控芯片，内置成熟的矢量控制算法，转速、电流双闭环控制系统，支持弱磁控制、id=0控制等多种矢量控制策略，可实现滑膜观测器无传感器控制。
在洗地机领域，兆易创新推出GD32F5与GD32VW553双芯片一体方案：GD32F5依托丰富片上资源，承担多类电机控制（含无刷电机、有刷电机、舵机、测速轮）与LCD串口屏驱动任务；GD32VW553则专注无线通信控制，不仅支持微信小程序蓝牙配网，还可通过阿里云“云智能”以SoftAP模式完成设备配网，同时能实现电机启停操作演示。
扫地机方案则围绕主机与基站构建完整硬件体系，通过多模块协同满足复杂清扫需求。主机核心板选用GD32F30x/F503作为MCU，搭配DDR3L/DDR4内存、GD5F系列NAND Flash与GD25Q系列NOR Flash，充分满足核心运算与数据存储需求；驱动板与电源板搭配 GD30AP系列运放、GD30LD系列LDO等产品，确保整机稳定运行。惯导模块搭载 GD32E23x系列MCU，激光或ToF模块适配GD32F310、GD32W515、GD32C231等系列芯片；基站以GD32F303/F503为核心，带屏基站配套对应NAND Flash，带水泵基站采用 GD30DR300x系列单通道全桥驱动，同时集成GD32VW553系列Wi-Fi模块实现无线互联。
此外，工具领域中，锂电电钻方案采用Cortex®-M4内核的GD32F310系列作为主控，以精简的外围器件实现优异控制性能，目前已在头部园林工具客户中实现批量生产。
面对民用低空飞行和人形机器人这两大今年行业热点，兆易创新也带来了相应解决方案。在民用飞行器的飞控模块上，采用ARM® Cortex®-M4内核的高性能 GD32F4作为主控芯片，主频高达240MHz，支持Betaflight开源平台，电调模块则采用高性价比的 GD32C2x1/GD32E23x系列（Cortex®-M23 内核），兼容 AM32开源软件及兆易创新自研电调控制固件。
针对人形机器人，兆易创新提供全场景解决方案，在灵巧手部分，可通过 GD32E513/GD32G553实现单MCU多电机控制，或采用集成EtherCAT®的GD32H75E方案完成手部姿态算法、动作协调与通讯互联；雷达控制部分由GD32F303系列辅助FPGA实现感知功能，GD32F470系列为雷达算法提供算力支持；手臂/腿部关节部位则可通过 GD32E513/GD32G553/GD32H7及 GDSCN832构建高性能、小体积、多电机的控制方案。
以技术深耕构建全维度竞争力
除了丰富多元的解决方案，兆易创新在算法与开发支持层面同样表现突出。其核心算法已覆盖BLDC与正弦波两大控制领域，所有MCU型号均支持有传感器与无传感器两种定位方式，同时集成无感启动算法及多种保护算法，为电机控制的稳定性与安全性提供坚实保障。在开发套件方面，兆易创新提供了多种入门级电机评估套件，包括针对工业级、消费级、汽车级的FOC套件及常规BLDC套件，用户可通过官网渠道申请获取。更重要的是，其构建了完整的GD32开发生态体系，从产品开发套件、解决方案到IDE&编译器及开发量产工具，全面覆盖市面上各类主流应用场景，为开发者提供全流程支持。
目前，兆易创新已构建起完善的量产产品矩阵，覆盖从入门级M23内核、主流级M4内核到更高性能的M7内核产品。公司还在各细分领域深耕细作，持续投入资源打磨技术与产品。除电机控制方案外，兆易创新还提供数字电源、IoT 等领域的解决方案，并与合作伙伴携手，共同拓展更细分的控制应用场景，为产业发展提供更全面的支持。
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