教你如何用FOC电机控制MATLAB仿真

2020-06-20

1.?整体结构及功能介绍 用MATLAB2013以上版本打开文件，看到如图所示界面： ? 可以看到仿真最外层由四个模块组成，电源模块（红色方框），电机与控制模块（蓝色方框），控制信号给定模块（黄色方框），信号分路与显示模块（绿色方框）。其系统原理框图如下： 最上层原理框图 1.电源模块 提供三相正弦交流电，幅值、频率、相位可调。 2.控制信号给定模块 可以设置电机的给定速度与负载转矩大小。 3.按转子磁链定向的电机及其控制模块 此模块是仿真的主体，实现对异步电机主体的转子磁链定向控制。 4.信号分路与显示模块 通过demux模块将复合信号进行拆分，得到想要观测的目标信号，并通过示波器进行显示。 2.?Field-Oriented Control Induction Motor Drive模块的详细说明 右键点击Field-Oriented Control Induction Motor Drive模块，按下图操作可看到此模块内部的具体结构。 ? 其内部封装及模块功能说明如下： 1、不控整流 将三相交流电源作为输入，通过此环节实现AC-DC的转换，得到直流电压。 2、带有制动的斩波控制环节 此环节可以对获得的DC电压进行变换，通过斩波调制的方式得到可调的直流电压，是一个DC-DC的转换环节。此外因为前路的AC-DC环节是使用的不控整流，为了解决可能会有的泵升效应，此环节带有制动功能，将电机的馈入能量通过制动电阻进行消耗。 3、逆变环节 此环节实现DC-AC的变换，其输入的门极信号由FOC模块的输出提供，由此得到三相电压对异步电机进行驱动。 4、转速调节环节 实现电机对给定转速的追踪，并作为控制外环，将输出作为转矩的给定信号送入转子磁链定向控制模块。双击此模块，具体结构如下： ? 其简化的系统框图为： 由实际转速和给定转速作为输入量，通过PI控制器得到转矩给定，作为输出量，送至FOC模块。其中MagC是一个二进制信号，表示机器是否足够磁化以启动（1）或不（0）。该信号通常由磁场定向控制器FOC提供。 5、FOC模块 双击打开FOC模块内部封装，可以看到如下结构： 其中有11个模块，简化的原理框图如下： ? 在FOC控制模块中总共有11个子模块分别是： 1)、Flux calculation（转子磁链ψr计算模块）通过定子电流的d轴分量计算转子磁链。 2)、Teta calculation（转子磁场相角Θe计算） 3)、ABC-DQ（3/2变换） 4)、DQ-ABC（2/3变换） 5)、iqs*计算模块通过计算所得的转子磁通和转矩给定求取长生电磁转矩的定子电流q轴分量。 6)、ids*计算模块通过给定转子磁通计算产生转子磁通的定子电流d轴分量。 7)、电流滞环调节器（Current regulator）通过电流滞环比较产生驱动逆变器的脉冲。 8)、开关控制模块（Switching control）将逆变器换向频率最大值限制为用户给定的最大值。 9)、磁通控制器（Flux_PI）通过PI控制，减少稳态磁通误差，控制磁通动态变化。 10)、磁化矢量模块（M_vector）创建电机初始磁通矢量。 11)、磁化控制模块（Magnetization）提供磁化和正常工作模式下的逻辑信号，也即产生MagC信号。 6、测量及异步电机模块 对逆变器输出量进行测量，并且可以对异步电机的参数进行设置。 3.?波形分析 运行仿真，得到如下波形 ? (1)、0-0.045s：开始的时候，转速为零，转矩为零，定子电压和直流侧电压不为零，此阶段为磁化阶段，定子电流建立磁场。 (2)、?0.045-0.5：磁化完成，电机开始进行转速调节，转速升高。定子电流频率随着转速升高减小。 (3)、?0.5-0.6s：到0.5s时，负载转矩增加为设定值，为了维持转速的增加，电磁转矩相应增大，定子电流增加，定子电流频率随着转速升高进一步下降。第0.6s，电机达到给定转速500r/min，此时电磁转矩等于负载转矩 (4)、0.6-1s：电动机恒速运行，转矩与定子电流不再变化。 (5)、?1-1.5s：此时转速给定变为0，电机电磁转矩减小，电机在负载转矩的作用下进行减速，定子电流幅值减小，频率增加。 (6)、?1.5-1.55s：此时负载转矩变为负值，电机变为发电机运行，此时转速不为零，为了跟随给定转速，电磁转矩要比负载转矩要小，这样才能继续实现减速，从而跟随给定，至1.55s时转速变为零。 (7)、?1.55-3s：电磁转矩等于负载转矩，电机速度为零且保持不变。 电机参数表 关于伟德国际1946 伟德国际1946是国内最全面的开发工具提供商, 致力于将全球最先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。 伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。 摘自21ic电子网

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微处理器成为ARM在智能手机能兼顾高效能与省电的基础

2020-06-20

在智能手机崛起前，多数的人谈到电脑，多半只知道AMD 、 Intel与NVIDIA ，不过随着智能手机崛起， ARM这个名字也渐渐广为人知，不过不同于前三家以电脑为主的品牌， ARM总给人一种蒙着神秘面纱的感觉，好像哪里都可以听到搭载ARM的核心，但却又不是处理器的品牌，不过或许很多人并不清楚， ARM不仅仅只是智能手机界的霸主，从物联网装置到伺服器甚至汽车，处处可见ARM的技术。 虽然ARM 广为人知是智能手机崛起后近几年的事情，不过追溯到ARM 的前身艾康电脑 （ Acorn Computers），则可回溯到上个世纪1978 年，而后在1990 年正式成立ARM。早期的ARM 并非主打高效能运算，而是以省电的微处理器技术为主，从省电的微处理器开始发展至今，也成为ARM 在智能手机能兼顾高效能与省电的基础。 ARM 是一家很不同的公司，他不像AMD 、 Intel 或是NVIDIA 本身既是技术拥有者也是核心与处理器品牌， ARM 是一家所谓的IP 技术授权公司，完全不涉及自有处理器品牌。什么是IP 技术授权公司？也就是自身拥有技术但不涉及品牌实体产品，而是将技术授权给如苹果、高通、联发科、三星等公司，而这些公司在透过ARM 所授权的技术，再进一步打造自己的处理器。 还是有点难懂吗？或许用比喻的方式会简单一些吧。假设把处理器当成商店卖的套餐， AMD 、 Intel 与NVIDIA 就像是卖调理包的公司，进去之后所有的套餐从食材、烹饪方式、主食与配菜搭配、包装都是由中央工厂调配完成，对消费者而言好处是打开调理包就是一道料理，虽然口味均一却也缺乏变化。 ? 而ARM 则像是提供食材与食谱的公司，像是苹果、高通、联发科与三星都可选择要购买的是什么，由于ARM 的授权还可分为只提供指令集供客户自行修改或是微架构，有能力自行调教的客户可以只选择购买指令集，而在其它领域有专精的客户则可购买已经有完整设计的微架构，再搭配自己的技术打造自己的处理器。 指令集就像是食材，食材需要经过烹饪才能食用；而微架构就如同是食谱，给了不知道如何烹调的人可以参考的方式。知道怎样烹调的可以直接向ARM 买食材并依照自己的专业进行烹调，不知道怎样烹调的就连食谱一起买，按表操课也是能做出一道料理。 若把处理器当成一份套餐， CPU 就宛若饭、面等主食，而GPU 则像是主菜，其它的部分像是ISP 、 DSP 等就如同配菜一样，只需要主食可以只购买主食相关的食材与食谱，而主食若要变成套餐，除了同样向ARM 购买以外，也可搭配自己准备的主菜与配菜，例如苹果、高通的处理器，除了CPU 是以基于ARM 微架构自行设计外，其GPU 就非ARM 的专利技术。 这样的独特模式，也造就ARM 在市场引领创新，因为客户可依照自身需求，省却了如CPU 架构这样需要投入人力与财力进行研发的复杂部分，专注于自身擅长的领域，例如高通、联发科等对于基频技术的专业，或是苹果对于架构最佳化微调的技术。 且ARM 与PC 处理器厂商最不同的地方，就是与客户之间保有良好的互动关系， ARM 不仅把授权所得积极的投入新技术开发， ARM 每一次开发新技术架构前，皆是与客户商讨前瞻性的需求，以未来至少3 到5 年的需求，投入下一代新技术的开发，这也确保ARM 所推出的指令集与微架构都会是客户所需要的，这也是ARM 之所以能够拥有越来越多客户合作的关键。 不同于PC 世代一切以CPU 效能为圭臬， ARM 自始都很强调根据不同需求使用不同的核心，以多种核心搭配使效率得以最大化，故ARM 与其客户所推出的处理器，皆整合为不同情境所需的多种核心，而每个核心的配置也都有其意义存在。 ???????先前也提到， ARM 不仅是智能手机界各家处理器背后的王者，同时深入每个会用到与核心相关的地方； ARM 旗下的CPU 分为三大类，分别是高效能运算的Cortex-A ，重视即时性与低延迟的Cortex-R ，以及以省电的微处理器应用为主的Cortex-M ，这三项核心都有着不同的特质，亦可同时并存在同一颗处理器或是在同一平台的不同处理器间配合。 Cortex-A 是目前最常听到的ARM 微架构，也就是传统被熟知的CPU 中央处理器，具备执行作业系统的能力； Cortex-R 被称为即时处理器，过去最常用于需要高精度与快速反应的硬碟马达或是引擎供油管理，现在则因为网路技术流量提升，也被用于网路数据管理； Cortex-M 则被称为微处理器，应用的范围广到惊人，从滑鼠的光学引擎、物联网应用、智能家电等，都有Cortex-M 的身影。 此外，在CPU 架构中， ARM 早意识到顾及省电与效率下，难以依靠单一种高效能Cortex-A 核心达成，故也在智能手机开始重视效能后，提出称为big.LITTLE 的核心配置设计，以一组最多四核心、以一组省电、一组高效能的核心搭配，在不同的运算需求进行切换，兼顾省电与运算效能需要。 而且今年ARM 也将省电技术再升华，推出从基本架构方面改善的DynamIQ 设计，并宣布DynamIQ big.LITTLE ，不仅让一组内的核心最多可以达到8 核心，同时也让高效能与省电核心可以在同一群组中并存，使设计与运作原理变得更简单，也使效率再次提升，更多的细节可见接下来的一图看懂DynamIQ 。 除了提供CPU 架构与设计以外， ARM 也提供Mali GPU 与Mali ISP 等技术，同时也开始着墨前几年完全不敢想像的基于平行运算的高效能运算应用，在低能耗方面更由于物联网概念逐渐成形，也有越来越多基于Cortex-M 的应用出现， ARM 涵盖的领域也更加由微至巨，这也是称ARM 为产业界无冕王的原因。 虽然以ARM独特的模式与伙伴关系， ARM几乎可说在业界已独领风潮，不过ARM依旧谨慎的持续发展新技术，深怕因为怠慢新技术的开发使伙伴的创新无法持续向前，201 6年九月ARM加入了关注物联网的日本软银集团，在集团的助力下， ARM持续加码投入技术研发，以期身为技术领军者却仍能战战兢兢如履薄冰，更是让ARM能够拥有当前局势的关键。 伟德国际1946是国内全面的开发工具提供商, 致力于将全球先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。 伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。 ??????????????????????????????????????????????????????摘自 电子发烧友网

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伟德国际1946关于Altium Designer使用心得 征文活动

2020-06-20

计算机科学的发展主要涉及硬件和软件的发展，而软、硬件发展的核心问题之一是如何保证它们是安全可靠的。如今，硬件性能变得越来越高，运算速度变得越来越快，体系结构变得越来越复杂，软件的功能也变得越来越复杂，如何开发可靠的软、硬件系统，己经成为计算机科学发展的巨大挑战。伟德国际1946计划进行“各领域研发人员关于Altium Designer使用心得”征文活动，不管您使用的是Protel、DXP还是Altium Designer的各种版本，我们都期待您不一样的使用见解，我们将收录国内各个行业领域使用Altium Designer软件工具所取得的理论、技术或实验等方面创新性、突破性心得体会和见解，并探讨其在产业界的应用前景，公布给大家参考。 一、征文题目 题目：各领域研发人员关于Altium Designer使用心得 二、征文内容 1、 一篇不低于500字的Altium Designer使用见解及心得体会的文章，文章要求结合本行业产品开发要求，可以涉及原理图、PCB、3D、器件库使用过程中的经验、技巧等，展现Altium Designer的优点。 2、 一篇不低于500字的ADMS（AD二次开发）使用见解及心得体会的文章，文章要求结合本行业产品开发要求，使用过程中便利性、高效性，及与ERP/PDM系统对接的智能化，实现元器件物料与PCB设计无缝对接等内容展现ADMS的优点。 三、征文评选及奖励办法 1、每篇文章稿费1000元京东卡，共征集10篇文章。 2、每篇文章稿费1000元京东卡，共征集5篇文章。 3、获征的15篇文章进行有奖评选，一等奖2500元京东卡，二等奖1500元京东卡，三等奖1000元京东卡。 四、征文要求 1、投稿文章未在正式出版物上发表过，也不在其他刊物或会议的审稿过程中，不存在一稿多投现象；保证投稿文章的合法性(无抄袭、剽窃、侵权等不良行为)。  2、获征文章自动授权伟德国际1946公布使用，我们将在伟德国际1946官方平台公开发布获征文章。 五、截稿日期及投稿邮箱 1、截稿日期：2020年7月31日 2、投稿邮箱：zewei.liu@emdoor.com 3、联系人：刘泽伟（17717551167）

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器官芯片已加入新冠病毒战役中

2020-05-20

新冠病毒可能成为人类历史上最难对付的病毒之一。 当前，新冠疫情已经在全球造成数以百万计的感染和数十万人的死亡，然而病毒的蔓延似乎还将持续。即便在今年北半球的夏秋季节得到控制，大概率也会在今年底的冬春季节再次卷土重来。 现在，全世界估计没有比研制出新冠病毒疫苗和特效抗病毒药更紧迫的问题了。近期，由我国主导的全球第一个获批临床试验的新冠灭活疫苗已经结束一期临床试验，目前正在进行二期临床试验。按照之前世卫组织的预计，新冠疫苗最快也要18个月才能问世。疫苗研发上的“中国速度”似乎会让新冠病毒疫苗的到来更快一些。   然而更为严峻的情况是新冠病毒在传播过程可能会出现变异。根据美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的一项最新研究，现在欧美地区主要流行的毒株已经是一种比新冠病毒大流行初期传播的毒株更具有传染性的新型毒株。如果新冠病毒能够适应夏季高温，并再次发生变异的话，正在研发的疫苗可能失效。 相关专家表示，密切监测新冠病毒的基因变异，针对病毒较为稳定的部分进行有效免疫，对全球的药物研制和疫苗研发至关重要。 为加快疫苗和抗病毒药物研制，研究者们正在尝试采用一种被称为“改变未来的颠覆性技术” 的新方法——器官芯片，来进行新冠病毒入侵免疫系统的机制研究，以及试图缩短药物的临床试验周期。 器官芯片的神奇之处到底何在，能够在新冠疫苗的研制中发挥怎样的作用？这是我们在这里深入探究的重点。 什么是器官芯片？ 人体器官芯片的崛起，本身就有着强烈的现实需求和应用场景，那就是新药研发。 首先，现代新药的研发之所以成本极高、周期长且失败率高的一个主因，就是药物在进入临床试验阶段的失败风险非常高，因此提高对人体对药物反应的预测的准确率，可以有效降低临床试验的试错成本。 其次，当前临床前期试验的药物模型预测主要来自于动物试验。除了分析起来非常复杂、耗时耗力以及动物伦理问题外，动物的药物模型最大的缺点便是无法准确地模拟人体系统。即使是像小白鼠这样跟人类99%基因相同的动物模型都可能带来很多药物的预测偏差。 另外，一种代替动物试验的体外细胞模型，具有快速、高通量的特征，可以广泛用于早期化合物的筛查。但是这种通过培养皿或多孔板培养的简单细胞模型，生理功能不完整，无法反映组织间的相互作用和生理状态下的药物发生机理。 因此，医药研发需要一种精准性更高，更能反映生理机制的药物筛选技术。构建一个百分百还原人体器官模型的技术还有点困难，但是通过逆向工程还原人体器官关键的部位和功能则是行得通的，器官芯片就在微流控技术的基础上诞生了。 器官芯片（organ-on-a-chip），这个听起来有点赛博格（Cyborg）意味的技术，并不如我们常见的半导体芯片那样复杂和高深，其概念早在上世纪90年代就已经提出。 器官芯片技术是仿生生物学和微加工技术的结合，主要是利用微流控技术控制流体流动，结合细胞与细胞相互作用、基质特性以及生物化学和生物力学特性，在芯片上构建三维的人体器官生理微系统。微流控芯片系统能够将微组织器官的直径控制在毫米甚至微米级别，并且增强其营养交换，防止微组织器官的核心细胞的死亡。   通俗来讲，器官芯片既不用完全按照完整的器官进行重建，又具有人体原来器官组织的生理活性和结构功能特征，能够成为预测人体对药物反应和外界各类刺激反应的良好替代品。 人体器官芯片如何实现新药检测？ 以上我们知道，器官芯片主要是模拟人体内部的组织环境，这一内部环境可以是某一块器官组织，也可以是多个器官的组合，比如整个人体。 截至目前，已经发表的人体不同的器官芯片有：肠道芯片、肺部芯片、心脏芯片、肝脏芯片、血管芯片、肿瘤芯片、胎盘芯片以及集合多种器官芯片组成的人体芯片（human-on-a-chip）。 单个器官芯片的研发可以让研究者更直观地了解器官组织的生理机制的变化过程，也可以实现专门的药物的功能的实验和检测。   比如，哈佛大学研制的一款肠道芯片，就可以还原人体肠道的三维的褶皱和小肠绒毛结构，甚至实现微生物群落的共生，因此可以很好地构建口服药物的吸收、代谢模型。 再比如，在心脏芯片中还原心脏微环境中的三维结构，用于在心血管疾病药物研发中观测和对比心肌细胞在不同的刺激下的反应。研究者们成功地在芯片上测试了不同浓度肾上腺素对心脏肌肉细胞收缩性的影响。 此外，像肝脏芯片可以用于对某些药物或病原体对于肝脏细胞的毒性或损害；血管芯片可以模拟人体中血管周围环境与血管的物质交换，用于观测心血管疾病药物对血管表面的刺激反应；肿瘤芯片可以还原复杂的肿瘤微环境或者模拟肿瘤转移，从而测试抗肿瘤药物的效果；胎盘芯片可以模拟胎儿和母体之间的物质交换过程，促进对早产带来的胎盘功能障碍的研究以及治疗。 由于人体是一个由多个器官组成的高度复杂的系统，如果想要研究任何一种疾病或者检测任何一种药物的安全性和有效性，最理想的情况就是在一个完整的人体上进行实验。那么，构建模拟多个器官的“多器官芯片”，也就是“人体芯片”成为行业研究的热点。 比如，近期科学家开发出一种包含五个容纳不同类型细胞腔室的器官芯片装置，通过循环营养液的通道连接模仿血液流动。   这一装置用于研究药物及其化学副产品对靶细胞和其他组织同时产生影响的程度，未来可以有效测量不同抗癌药物对癌细胞以及心脏和肝细胞的影响。 未来，研究者的最终目标是将人体的肝脏、肠道、心脏、肾脏、大脑、肺部、生殖系统、免疫系统、血液循环系统和皮肤用器官芯片的方式连接到一起，组成真正的人体芯片，从而能够更加完整和有效地研究不同疾病、药物、化学物质以及食物对人体健康的整体影响。 器官芯片有哪些用处？ 为加速新冠病毒疫苗研发，我们需要首先了解新冠病毒在入侵人体时候的发生机制与发生过程，也就是要找到为什么我们的免疫系统对其几乎没有抵抗力，这种病毒在入侵早期会对人体细胞造成哪些伤害。 由于现实中一个人被发现感染新冠病毒，很有可能已经是感染数天以后了，所以研究者很难找到早期感染者，特别是在24小时之内的感染者进行病毒入侵模式的观察和检测。而通过创建相关的器官芯片的模型，研究人员就可以详细观察新冠病毒在入侵人体早期是如何工作的了。 为此来自加拿大的研究人员正在利用多伦多大学研制的鼻子、眼睛、嘴巴和肺部的器官芯片来模拟新冠病毒的入侵方式。具体来说就是发现病毒突破我们人体的上皮细胞的屏障进入人体内部，而肺芯片的感染能够研究免疫系统对新冠病毒的先天早期反应。   研究人员还将使用一种Powerblade的技术，用来标记被新冠病毒感染后的细胞分子，并给出相应的生物标记。未来如果用于疫苗的临床前期的实验，研究者就可以利用这一模型研究不同人体的先天免疫系统对新冠病毒疫苗会做出如何的反应。 我们可能仍然记得，在我国新冠疫情初期，某些机构通过体外细胞实验的验证，就宣传某种药物对新冠病毒有效，还一度造成全电商断货的闹剧。结果遭到舆论和专家的批判，原因就在于他们仅通过简单细胞模型来进行药物有效性的证明，其结论是非常单薄的。 而通过器官芯片，新药在上面进行有效性和安全性的筛选和验证，就会比细胞模型有说服力，而且能部分替代动物实验，缩短药物临床前研究的过程。 最近，在针对新冠病毒的抗病毒药物的研制上，中国科学院大学的一支团队正在利用器官芯片的方式，设计一种高通量的药物筛选平台，构建体外肺泡，以更好地缩短整个药物研发的流程，从而加快推进整个特效药的研发进程。   当然，我们也需要理性地认识到，在抗击新冠病毒而进行的疫苗研发和抗病毒药物的研制上，器官芯片仍然也只是起到前期的病毒致病机制的研究和后续药物药效筛选的辅助筛查的作用，也仍然以科研机构的基础性研究为主，很难进入商业化研发的阶段。 理论上来说，器官芯片以一种全新的方式来真实地重现人体器官的生理、病理活动，让研究者直观地观察和研究机体的各种生物学行为，为了解新药靶标的生物机制、为疾病的研究提供新的视角，同时为预测新药的有效性和安全性、探索物种的差异性和意外的临床表现提供了新的方法。 器官芯片还在从实验室走向现实应用的道路上。如果此次对新冠病毒的感染机制研究和药物研制中，器官芯片能够发挥一定作用，也将能够推动更多的医药企业和机构投入资源，加入到对这些改变未来的“颠覆性技术”的商业化进程当中。   关于伟德国际1946 伟德国际1946是国内最全面的开发工具提供商, 致力于将全球最先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。 伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。

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基于Arm技术的芯片上一季度出货量再创新高

2020-05-20

[导读](2020年2月26日)在2019财年第三季度(2019年9-12月)中，Arm半导体合作伙伴基于Arm技术的芯片出货量达到64亿颗，再创历史新高，这也是过去两年内第三次创下单季出货量新高。 (2020年2月26日)在2019财年第三季度(2019年9-12月)中，Arm半导体合作伙伴基于Arm技术的芯片出货量达到64亿颗，再创历史新高，这也是过去两年内第三次创下单季出货量新高。 其中，Cortex-M处理器的出货量达到42亿颗，再次刷新纪录，Arm由此看到终端设备对于嵌入式智能的需求不断增加。截止到目前，Arm的合作伙伴已经出货超过1600亿颗基于Arm技术的芯片，过去三年平均每年出货超过220亿颗芯片。 Arm IP产品事业群总裁Rene Haas 表示：“上一季度，Arm合作伙伴基于Arm技术的芯片出货量达到了创纪录的64亿颗，其中包括刷新纪录的42亿颗Cortex-M处理器，进一步证明了Cortex-M是嵌入式与物联网应用的优选处理器。” “此外，我们对新技术与开发人员生态系统的加速投资也为我们带来了2015年以来单季最多的授权协议数量。Arm携手计算生态系统，积极为更多终端设备带来效率更高的智能，打造人工智能驱动的网络边缘，同时为云端带来更高的效率与更低的成本。” 关于伟德国际1946 伟德国际1946是国内较全面的开发工具提供商，致力于将全球先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。 摘自21ic网

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历经两年研发，Arm中国AI产品周易AIPU迎落地首秀

2020-04-24

上月，全志科技发布了新款智能语音专用处理器，这是Arm中国耗时两年研发的周易AIPU的落地首秀。近日，雷锋网与Arm中国产品研发副总裁刘澍和全志科技副总裁陈风进行了深度交流，了解到了Arm中国的产品进展以及Arm中国与全志科技定制周易AIPU的更多细节。 Arm中国在2018年注册成立，中方投资团队占股51%，Arm公司占股49%，接管Arm在国内的所有业务。同时，Arm中国也会研发更符合中国市场需求的产品。据悉，Arm中国从2018年开始就在推进3个产品线，分别是：周易AIPU、山海平台安全解决方案、星辰处理器。 刘澍透露：“这三个产品线从团队建立、到产品开发到发布客户、到客户芯片流片回来测试的工作，目前一切进展顺利。今年第一季度恰好都有客户的芯片返回而且工作正常。” 周易AIPU属于当下最受关注的AI产品品类，也是Arm中国看到落地应用的产品。“与Arm不久前推出的配合Arm Cortex-M处理Ethos-U55和配合Cortex-A处理器的Ethos N系列NPU相比，Arm中国周易AIPU更加通用，既可以跟Cortex-M或Cortex-A一起工作，也可以作为处理器进行独立工作。”刘澍对雷锋网表示。 也就是说，周易AIPU既不是CPU处理器，也不是神经网络加速器。这是因为，周易AIPU定义了一套新的适用于AI算法的指令集，通过指令来驱动里面的向量处理单元和固定的AI算法处理单元，从而完成各种复杂网络的组合的操作。   但作为一款AI处理器，周易AIPU也必须寻找通用性和效率的平衡点，以提升产品的竞争力。周易AIPU的做法是，用向量处理单元Vector/Tensor Process的并行的8-bit向量阵列进行向量计算，Arm中国为Vector/Tensor Process定义了一整套向量处理指令集，有点类似于Arm此前的NEON指令集。 另外，周易AIPU中的AI Fix Function把常见的AI网络里所通用的部件和单元固化为硬件，通过指令就可以驱动硬件工作，提升效率。 标量部分，周易AIPU也有标量单元，这个单元并非完成的CPU，但有类似标量处理器的功能。 因此，周易AIPU用标量处理单元Scalar Unit、向量处理单元TensoCre Ellxe.Cell，还有能提升AI效率的AI Fix Function，最终实现通用性和效率的兼顾。   伟德国际1946是国内全面的开发工具提供商, 致力于将全球先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。 伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。                                                        摘自 雷锋网

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谈视觉在自动驾驶与状态监测中的应用

2020-04-24

自从特斯拉将Model 3投入生产以来，时间已经过去了近3年，然而该款车内面向座舱、位于后视镜上方的摄像头一直处于“休眠状态”。 近日，特斯拉CEO埃隆·马斯克透露了Model 3中这款摄像头的功能，特斯拉在开启Autopilot自动驾驶系统时可以使用该摄像头监控驾驶员的注意力，同时还能防止乘客在乘坐自动驾驶共享汽车时恶意破坏汽车。   去年，马斯克还为该摄像头申请了名为“基于乘客‘身体’空间位置而打造车辆个性化系统及方法”的专利，专利中表明在某些应用示例中，用户可根据偏好进行初级车载定制化配置，比如调整驾驶座椅、车辆侧视镜、音乐偏好、驾驶模式偏好等电动可调节部件的相关设定值。 摄像头作为推动汽车发展的关键传感器之一，不仅在自动驾驶应用中大展身手，还是未来智能化座舱的必备帮手，例如人机交互界面、注意力状态监控、健康状态监控等方面，摄像头应用都将占据一席之地。 相关ADAS的视觉方案 随着日常出行对安全性、舒适性要求的提升，自动驾驶的优势与价值不断显现，以ADAS（高级驾驶辅助系统）为核心的自动驾驶技术发展迎来关键节点。其中，传感器中视觉的性能将在下一代迎来飞跃，预计未来3—5年量产的前视摄像头中，单目测距达到200米—300米，像素在2Mp到8Mp之间。在成本占据优势的前提下性能与长距离毫米波雷达差距大幅减小，同时兼具成本和图像识别等方面的优势，目前，基于纯视觉的L4级方案百度Apollo Lite已经路测成功，未来视觉传感器在汽车产业链中的比重将持续提升。   摄像头在汽车上的应用方案包含前视方案和环视方案。前视方案目前主要分为单目和双目摄像头两种类型。简单讲，单目摄像头的测距原理是先通过图像匹配进行目标识别（各种车型、行人、物体等），识别出物体的具体轮廓，根据传感器的尺寸再通过目标在图像中的像素大小估算目标距离。这就要求在估算距离之前首先对目标进行准确识别，判断是汽车、人、货车、SUV还是小轿车。通常单目摄像头内嵌于车内后视镜中，单目测距的算法包括传统机器学习算法与深度学习中的卷积神经网络（CNN）。 准确识别是准确估算距离的第一步。要做到这一点，就需要建立并不断维护一个庞大的样本特征数据库。保证这个数据库包含待识别目标的全部特征数据。而双目摄像头就是利用两幅图像的视差直接测量距离，类似于人眼的感知，无需判断物体的类型。通常双目摄像头置于车内后视镜上方的挡风玻璃处。理论上，双目摄像头的精度可达毫米级，而且双目摄像头计算距离所花费的时间远低于单目摄像头。 除了单双目之外，还有多摄像头组成的平台。有的方案中选用长焦和广角摄像头于ADAS主摄像头配合，兼顾周围环境与远处物体探测。 而以目前行业水准来看，主流方案测距上单目优于双目，远期来看，优于单目方案测距与分辨率挂钩，摄像头像素提升对于单目性能有卓越提升效果，双目产品受限于同步性等因素，难以超越单目。 环视方案则是通过4—6个广角摄像头采集图像数据，拼接后合成360度的全景俯视图，现阶段多用于可视化系统。可视化系统提供车身周围实时的俯视图像，用全景图像消除车身周围的视野盲区，提供相对方位与距离信息。 不同的方案有不同的用途，比如前视方案普遍用于车体纵向的识别、测距等，如前车碰撞预警、行人碰撞预警、紧急制动刹车和自适应巡航等。而环视方案普遍用于自主泊车以及辅助横向的预警、控制，包括车道偏离预警、车道保持功能等。 相关状态监测的视觉方案 在驾驶员体验方面，车内摄像头可用于车内的身份识别、检测驾驶员状态、手势识别等，提高安全性。   驾驶员监控（DMS）系统的功能主要针对驾驶员的疲劳、分神、不规范驾驶等危险情况进行一层或多层预警，要求在全部工况环境下工作，包括暗光、夜晚、逆光等环境，且不能受驾驶员衣着的妨碍。 比如在最近的疫情期间，人们在公共场合自觉佩戴口罩以防止COVID-19的传播，这向绝大部分人脸识别系统抛出了难题，驾驶员监控系统也不例外。例如，苹果面部识别和谷歌Pixel 4的面部识别功能可以识别刮掉胡须或戴着太阳镜的人，但如果用户佩戴了口罩就无法识别。 而座舱监控系统开发商Eyesight Technologies表示，即使驾驶员佩戴了口罩，其平台也能检测到其是否分心或昏昏欲睡。据悉，Eyesight的解决方案是一系列经过训练的AI算法，可透过太阳镜、防护眼镜和口罩监控驾驶员。Eyesight的Driver Sense和Fleet Sense售后系统都利用IR（红外光谱）传感器进行检测，能够在所有照明条件下追踪驾驶员及其头部位置、眼睛张开程度、瞳孔扩张、眨眼频率、注视方向等。 据报道，一位Eyesight发言人表示，“传统上，我们的系统通过追踪嘴部和面部的某些特征来监测驾驶员。但我们已经积极地训练我们的AI和计算机视觉系统，使其即使在驾驶员佩戴口罩的情况下，也能进行监测。我们收集了大量驾驶员在不同驾驶场景下佩戴不同口罩的数据。” 软硬件、芯片、算法、Tire 1、OEM等供应商构成了汽车产业链，在产业链中，跨界融合的趋势越来越强。包括博世、大陆、电装在内的Tire 1已开始自行研发算法；算法公司也在朝Tire 1的角色靠拢，存在部分算法厂商跳过Tire 1或是承担Tire 1的职能直接成为OEM的供应商；部分软件公司进军造芯领域。 在科技技术快速发展的时代，更完美的方案不断涌现来解决自动驾驶汽车的痛点。近期阿里巴巴宣布达摩院自动驾驶实验室自主研发出全新的ISP处理器（Image Signal Processor，即图像信号处理器），使得车载摄像头在白天和夜间的图像识别能力大幅提升。 根据达摩院自动驾驶实验室的路测结果显示，使用达摩院ISP处理器，车载摄像头在夜间场景下，图像物体检测识别能力相比业内主流处理器有10%以上的大幅度提升，原本模糊不清的标注物也得以清晰识别。   随着时间的推移，技术开发、测试与验证的不断深入，自动驾驶功能会从L3级高速巡航、自动泊车等细分场景向全时段全场景自动化逐步完善，从而解放用户的工作与注意力，兑现更多的可能性。 关于伟德国际1946 伟德国际1946是国内全面的开发工具提供商, 致力于将全球先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。 伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。 摘自戏说 eCar中国微信公众号

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ARM 3年卖出600亿个芯片：Cortex-M占绝大多数 A77大核排不上号

2020-04-24

全球稍微有名的CPU指令集不下于10个，大家平常接触最多的是X86及ARM，前者统治了桌面、笔记本及服务器等高性能领域，ARM则是在智能手机、智能穿戴、嵌入式等设备无处不在。 根据ARM公布的数据，2019年Q4季度其合作伙伴出货了64亿个ARM芯片，其中有42亿芯片都是Cortex-M系列的，也就是针对低功耗嵌入式市场的，这就占了大约66%的份额，剩下的才是各种Cortex-A、Coretx-R、安全芯片等。 至于大家熟悉的Cortex-A系列，这是ARM公司面向高性能产品的，但总量不是最多的，因为全球智能手机、平板及其他设备加起来的出货量也不过20亿左右，算下来每季度最多5亿而已，也就占出货量的10%而已。 如果再考虑到顶  级的Cortex-A77大核，那比例可能就更小了，目前全球也只有骁龙865、天玑1000、Exynos990、Exnos980等少数处理器采用上了A77大核心，估计其市场份额连统计的意义都没。   根据ARM公司的数据，从1991年到现在，ARM公司一共出货了超过了1600亿ARM芯片了，其中1991到2017年的26年中出货首  次超过1000亿。 但是从2017年到现在，ARM出货的速度就更快了，三年时间出货了600多亿ARM芯片，平均每年超过220亿。 关于伟德国际1946 伟德国际1946是国内最全面的开发工具提供商,致力于将全球先进的软件产品引荐给国内研发型企业使用，为企业提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件工具，并致力于和客户一同提高研发、设计效率，缩短设计周期。伟德国际1946先后与arm、Altium、Ansys、QT、TestPlant、CollabNet、Parasoft以及TouchGFX 等多家全球知名公司建立战略合作伙伴关系，并成为他们在中国区的重要分销合作伙伴。伟德国际1946专注开发、设计、管理工具数十年，客户超过6000家，具有丰富的工具使用及客户支持经验积累，可以为客户提供从arm开发、EDA板级设计、http://tools.emdoor.com/软件编译及测试工具、结构设计工具、多物理场仿真工具以及嵌入式GUI工具等产品与服务。伟德国际1946在北京、上海、深圳设有分公司，业务遍布全国。 摘自慧聪电子网

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