工业机器人是复杂的系统,配备传感器,机械手,电机和运动控制装置,已广泛应用于各种自动化任务,包括焊接,涂漆,装配,拾放,包装,产品检验和测试等.本文介绍了工业机器人所采用的双核P5020和单核P5010处理器主要特性和框图,以及工业机器人索赔采用的主要产品.
双核P5020和单核P5010处理器是基于Power Architecture®技术，采用e5500内核的64位处理器。频率范围可扩展到2.0GHz，具有缓存容量大、单周期效率高等特点，适用于控制平台和需要较高单线程性能的计算应用。
P5平台沿袭了P4平台先进的架构特性，包括可降低延迟的三级缓存，提供可靠的虚拟化支持的硬件管理程序，减轻内核数据包处理负担的数据通路加速架构(DPAA)，以及消除内部瓶颈的CoreNet交换结构。P5平台与P4平台以及P3平台架构兼容。
图1.QorIQ P5020/10框图
QorIQ P5020/10主要特性：
内核复合体
单或双64位e5500内核，运行频率为2.0 GHz
三级缓存：32 KB I/D L1；每内核512 KB专用L2；2MB共享L3
运行频率最高达2.0 GHz，支持64位ISA (符合Power Architecture v2.06)
指令有3个等级：用户、超级用户、管理程序
混合32位模式，支持原有软件，并可向64位架构平稳过渡
2.0 MB配置为双1 MB平台缓存
网络单元
SerDes
18个通道，高达5 Gbps
支持SGMII，串行RapidIO®，XAUI，PCI Express® (PCIe)修订版1.1/2.0，SATA
以太网接口
10 Gbps以太网MAC
5个1 Gbps以太网MAC
加速器和存储器控制
两个64位DDR3/3L SDRAM存储器控制器，支持ECC和交错存取功能
高达1300MT/S
帧管理器，用于数据包处理
队列管理器，用于监控、调度和分配工作负载
安全模块，进行加密算法加速
RAID5/6，用于存储应用奇偶计算
RapidIO®消息管理器，用于9和11类消息传送
模式匹配引擎，用于正则表达式搜索
基本外设和互连
多达4个PCIe 2.0/3.0控制器
两个串行ATA (SATA 2.0)控制器
两个USB 2.0控制器，带有集成PHY
增强型安全数字主机控制器(SD/MMC/eMMC)
两个I²C控制器
两个DUART
其他特性
硬件管理程序，在内核之间进行安全的操作系统分区
可信引导功能，确保只有正确的代码被引导，且代码不能反向工程
本产品包含在飞思卡尔产品长期供货计划中，自推出后至少保证10年供货
QorIQ P5020/10目标应用：
工业
控制平台
工业机器人
网络
网络附加存储
路由器
工业机器人解决方案
工业机器人已广泛应用于各种自动化任务，包括焊接、涂漆、装配、拾放、包装、产品检验和测试等。
每个多轴机器人本身可以是复杂的系统，配备传感器、机械手、电机和运动控制装置。此外，机器人往往以群组的形式部署，这就需要运用监控功能对其进行全面控制。高性能PowerQUICC和QorIQ通信处理器集成了监控和操作机器人所需的处理能力和连接功能，具备高耐用、高速度和高精度等特性。
图2.工业机器人框图
图3.工业机器人和开发板外形图
工业机器人推荐产品:
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类别 |
产品 |
特性 |
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电机控制 |
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P1010: 带有可信架构的QorIQ P1010/14低功耗通信处理器 |
单核，高达800 MHz，Trust Architecture，CAN | |
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MC34932: MC34932/S H桥，有刷直流电机驱动器，5-36V，5A，11kHz/20kHz |
H桥有刷直流/步进电机驱动器，5-28V，5A，11kHz | |
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Motor Drive |
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GD3000: 3相无刷电机前置驱动器 |
Three-Phase MOSFET Pre-Driver, 6V-58V, -20 to +105 | |
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MC34931: MC34931/S H桥，有刷直流电机驱动器，5-36V，5A，11kHz/20kHz |
H-Bridge Brushed DC Motor Driver, 5-28V, 5A, 11kHz | |
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MC34932: MC34932/S H桥，有刷直流电机驱动器，5-36V，5A，11kHz/20kHz |
H-Bridge Brushed DC/Stepper Motor Driver, 5-28V, 5A, 11kHz | |
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Kinetis V系列：基于ARM® Cortex®-M0+/M4/M7内核的电机控制和电源转换微控制器 |
Designed for BLDC, PMSM, and ACIM motor control | |
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运动控制/PLC (管理程序) |
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P2020: QorIQ P2020/10单核和双核通信处理器 |
单核和双核，高达.2 GHz, 3x以太网 | |
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MPC8569E: PowerQUICC® III处理器具有DDR2/3、eSDHC、PCI Express®、串行RapidIO®、SGMII、USB、安全、带有UTOPIA的QUICC Engine |
单核，高达1.33 GHz，8x 以太网 | |
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P5020: QorIQ P5020/10 64位单核和双核通信处理器 |
单核和双核，64位，高达2.2 GHz | |
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控制器局域网(CAN) PHY |
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MC34901: 面向工业控制应用的高速CAN收发器 |
高速CAN I/F | |
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运动控制/PLC (组) |
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P1025: QorIQ P1025/16单核和双核多协议通信处理器 |
单核和双核，高达667 MHz，4x 以太网 | |
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P2020: QorIQ P2020/10单核和双核通信处理器 |
单核和双核，高达1.2 GHz，3x 以太网 | |
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MPC8569E: PowerQUICC® III处理器具有DDR2/3、eSDHC、PCI Express®、串行RapidIO®、SGMII、USB、安全、带有UTOPIA的QUICC Engine |
单核，高达1.33 GHz，8x 以太网 | |
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P5020: QorIQ P5020/10 64位单核和双核通信处理器 |
单核和双核，64位，高达2.2 GHz | |
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运动控制/PLC (机器人) |
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P1025: QorIQ P1025/16单核和双核多协议通信处理器 |
单核和双核，高达667 MHz，4x以太网 | |
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P2020: QorIQ P2020/10单核和双核通信处理器 |
单核和双核，高达1.2 GHz，3x 以太网 | |
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MPC8569E: PowerQUICC® III处理器具有DDR2/3、eSDHC、PCI Express®、串行RapidIO®、SGMII、USB、安全、带有UTOPIA的QUICC Engine |
单核，高达1.33 GHz，8x 以太网 | |
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P5020: QorIQ P5020/10 64位单核和双核通信处理器 |
单核和双核，64位，高达2.2 GHz |
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