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不論是蓬勃興起的數(shù)字能源、不斷拓展應(yīng)用邊界的電機(jī)控制，還是極速發(fā)展的光通信，這些領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場與大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算和人工智能（AI）等前沿技術(shù)深度融合的變革。這一融合不僅推動(dòng)了技術(shù)邊界的大規(guī)模擴(kuò)展，也引發(fā)了對(duì)智能化解決方案需求的

兆易創(chuàng)新以GD32G553為核心構(gòu)建了兩個(gè)應(yīng)用方案。首先是3.5kW直流充電方案，其使用單顆GD32G553系列MCU，控制兩級(jí)高效率的開關(guān)電源拓?fù)洌ㄇ凹?jí)單相圖騰柱PFC和后級(jí)全橋LLC。該方案的輸入電壓為220V（±10%）/50Hz，輸入電流最大有效值17A；輸出電壓為250VDC~450VDC，支持涓流、恒流和恒壓充電模式；PFC開關(guān)頻率70kHz，LLC開關(guān)頻率94kHz~300kHz。

該方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)峰值效率96.2%，PF為0.999，THD為2.7%。在滿載恒流充電下，系統(tǒng)效率95.6%，PF為0.999，THD為2.5%。為了確保系統(tǒng)安全和可靠性，該方案配備了多種軟、硬件保護(hù)功能，包括OCP、SCP、OVP、OTP、CBC、DESAT等系統(tǒng)保護(hù)。

 另一個(gè)是基于GD32G5系列/GD32E5系列的便攜式雙向儲(chǔ)能逆變方案，能夠?qū)崿F(xiàn)離網(wǎng)放電和并網(wǎng)充電功能。該方案通過兩顆GD32G5系列MCU/GD32E5系列MCU控制三級(jí)架構(gòu)（LLC + Buck/Boost + 逆變/PFC），確保了系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性。其LLC的開關(guān)頻率為100kHz，Boost/Buck和逆變/PFC部分的開關(guān)頻率均為20kHz；內(nèi)部比較器實(shí)現(xiàn)了過流和過壓保護(hù)，減少了對(duì)外部硬件電路的依賴，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)；采用的ADC倍頻采樣技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的平均電流控制，其過壓、過流和過溫保護(hù)機(jī)制則確保了系統(tǒng)在各種工作條件下的安全運(yùn)行。

助力電機(jī)控制性能與效率雙提升

上至小家電，下至電動(dòng)汽車，電機(jī)的應(yīng)用無處不在。而電機(jī)控制對(duì)MCU的要求極為嚴(yán)格，包括高效處理能力、精確的實(shí)時(shí)控制和豐富的外設(shè)接口。具體而言，MCU需要支持快速且精確的PWM信號(hào)生成以確保電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，配備高分辨率ADC進(jìn)行電流與電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并擁有充足的存儲(chǔ)空間以運(yùn)行復(fù)雜的控制算法。此外，集成的安全機(jī)制和多樣的通信接口對(duì)于保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連接性至關(guān)重要。

GD32G553憑借其卓越的配置完美應(yīng)對(duì)了這些挑戰(zhàn)。首先，該MCU的算力有了顯著提升，能夠更高效地處理復(fù)雜的電機(jī)控制算法。其次，它提供了豐富的片上資源，包括四個(gè)12位ADC、8個(gè)比較器以及1個(gè)高性能數(shù)字濾波器（HPDF），后者支持8通道/4濾波器配置，可外接Σ-Δ調(diào)制器，可用于變頻器、低端伺服里面外接調(diào)制器。最后，GD32G553配備了三個(gè)16位高級(jí)定時(shí)器，支持8通道/4對(duì)互補(bǔ)模式，適用于控制兩相四線步進(jìn)電機(jī)；其復(fù)合模式支持單電阻采樣和母線電力兩次采樣，實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)快慢衰減混合模式的精準(zhǔn)控制，進(jìn)一步增強(qiáng)了電機(jī)控制的靈活性和效率。

GD32G553不僅在性能上滿足了電機(jī)控制的嚴(yán)苛要求，還在功能豐富度和應(yīng)用適應(yīng)性方面展現(xiàn)了明顯優(yōu)勢(shì)，可滿足各領(lǐng)域復(fù)雜電機(jī)控制需求。

光模塊穩(wěn)定運(yùn)作的關(guān)鍵

與通用MCU有所不同，光模塊對(duì)其專用MCU在芯片尺寸、模擬功能集成以及可靠性方面有著更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，兆易創(chuàng)新為GD32G553進(jìn)行了全面的配置，使其可以適應(yīng)光模塊的挑戰(zhàn)。

GD32G553具有靈活的存儲(chǔ)空間。其512KB的Flash存儲(chǔ)支持雙Bank設(shè)計(jì)，不掉電升級(jí)，確保數(shù)據(jù)的安全性和持久性；128KB的SRAM存儲(chǔ)，支持800G以上光模塊的SRAM需求（大于64KB），滿足高性能光模塊的數(shù)據(jù)處理需求。

GD32G553集成了豐富的模擬和數(shù)字資源，成為其勝任光模塊應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)。它具備四個(gè)12位ADC，最高采樣速率可達(dá)5.3Msps，并支持多達(dá)42個(gè)通道。通過多組ADC交錯(cuò)采樣技術(shù)，GD32G553可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)10M的采樣速率，完美契合高精度和高速度采樣的需求。此外，GD32G553還配備有四個(gè)12位DAC，其中四個(gè)通道支持對(duì)外輸出，提供了高度靈活的模擬信號(hào)輸出能力，適用于多種應(yīng)用場景。

為了便于系統(tǒng)集成和調(diào)試，GD32G553提供了四個(gè)I2C接口，支持1MHz的Fast Mode Plus (Fm+)，確保與上位機(jī)通信的高效性。

GD32G553的設(shè)計(jì)充分考慮了光模塊SFP-DD/QSFP-DD等小型化封裝的需求，支持WLCSP封裝，非常適合用于高密度部署和空間受限的應(yīng)用場景。這一特性使得GD32G553在保證性能的同時(shí)，也極大程度上節(jié)約了電路板空間，提升了系統(tǒng)的集成度。

為了加快用戶的開發(fā)進(jìn)程，兆易創(chuàng)新為全新GD32G5系列高性能微控制器提供了免費(fèi)開發(fā)環(huán)境GD32 Embedded Builder IDE、調(diào)試下載工具GD-LINK與多合一編程工具GD32 All-In-One Programmer。同時(shí)，Arm? KEIL、IAR、SEGGER等業(yè)界主流嵌入式工具廠商也將為GD32G5全新產(chǎn)品提供包括開發(fā)編譯和跟蹤調(diào)試工具在內(nèi)的全面支持。