中微半导 CMS32M57xx 高集成电机 MCU：64MHz/64KB Flash，无感 FOC，内置 90V/200V 预驱 | 瞰芯方案支持

来源：瞰芯科技发布时间：2026.5.7

中微半导 CMS32M57xx 系列电机专用 MCU，ARM Cortex-M0 @64MHz，64KB Flash，8KB SRAM，集成双运放、双 PGA、双比较器、1.2Msps ADC。可选内置 90V/200V 栅极驱动器。已用于高速风筒（出货超200万颗）、电动两轮车、变频压缩机等。提供硬件除法器代码、过流保护配置。授权代理商瞰芯科技提供样片、FAE支持及4-6周交期。

中微半导 CMS32M57xx 系列：高集成电机专用 MCU

技术规格核验说明：本文所有技术参数均源自中微半导体官方公开数据手册（CMS32M57xx_数据手册_V1.1.2，发布日期2022年9月），包含芯片电气特性、引脚功能、ADC精度、温度范围及封装信息，数据来源可于官网追溯。量产数据及测试条件由中微半导电机控制FAE团队与授权代理商联合提供。

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摘要
1. 技术参数解析：CMS32M57xx 系列集成 ARM Cortex-M0 内核（64MHz）、64KB Flash、8KB SRAM，模拟前端内置 2 通道运算放大器、2 通道可编程增益放大器（PGA，4~32 倍）、2 通道模拟比较器，同时提供 1.2Msps 高速 12 位 ADCB 和 100Ksps ADC0。
2. CMS32M5710 在高速风筒领域累计出货超过 200 万颗，某头部品牌单月提货量突破 50 万颗。启动成功率在 -20℃~60℃、10%~100% 负载条件下达 99.8%（基于 1000 台试产样机统计）。
3. 集成价值分析：相比“MCU + 外部运放 + 外部比较器 + 预驱”分立方案，CMS32M57xx 单芯片可节省约 0.37~1.20 美元的外围器件成本，PCB 面积减少 30%~40%。

图1：CMS32M57xx 内部功能框图（ARM Cortex-M0、存储器、模拟前端、PWM、ADCB、内置预驱等）

一、产品特性速览（官方数据直引）

内核ARM Cortex-M0 @64MHz，单周期乘法器 + 硬件除法器（6 HCLK）

存储64KB Flash + 8KB SRAM + 1KB Data Flash

模拟前端2×运放 + 2×PGA（4~32倍）+ 2×ACMP

ADCADCB:12bit 1.2Msps, 20ch; ADC0:12bit 100Ksps

增强型 PWM6路，互补/死区/逐波限流/刹车恢复

内置预驱(部分)CMS32M5733:90V/6N; CMS32M5736:200V/6N

工作温度-40℃～105℃

深度休眠功耗5μA (LDODS=1)

图2：某品牌高速风筒主控板，红圈内为 CMS32M5710 芯片（LQFP48），周边为驱动级电路

二、真实量产案例：CMS32M5710 在高速风筒中的批量应用

CMS32M5710 在国内高速风筒方案中已获得多个品牌的大批量验证，其核心价值体现在高集成度带来的 BOM 精简及算法成熟度带来的生产一致性。官方吹风筒方案采用无感 FOC、单/双电阻控制方式，具有堵转、过流、过压、过温保护等功能，搭载的自收敛直接闭环启动算法使产品适应不同负载启动，启动成功率接近100%（实测条件：-20℃~60℃环境温度，10%~100% 额定负载，1000 台样机统计首次启动成功率 99.8%）。顺逆风启动效果优良，启动平稳快速、无失步，运行平稳噪音低。转速控制可高达 100000+ RPM，可同时支持恒转速、恒功率双闭环控制。该方案承载范围覆盖 11 万–24 万转/分钟，匹配 120–160W 大功率高速电机，并搭配外挂 MOS 预驱即可搭建完整控制架构。

量产测试数据
- EFT 测试报告编号：CMS-EFT-2025-012 —— 通过 4800V 电快速瞬变脉冲群抗扰度，符合 IEC 61000-4-4 标准。
- 高温老化测试：105℃ 环境温度下连续运行 1000 小时，无功能失效。
- 过流保护响应时间：硬件比较器触发至 PWM 关断 ≤ 200ns（示波器实测）。

三、量产案例核心驱动代码（工程级示例）

以下代码来自量产项目，已包含硬件除法器调用、PGA 增益校准接口及过流阈值计算。完整工程代码请通过代理商获取。

3.1 增强型 PWM 初始化（60kHz 载波，互补+死区）

#include "CMS32M57xx.h"

void EPWM_Init(void)
{
    EPWM_CLK_Div(EPWM_CLK_DIV1);
    EPWM_SetPeriod(1066);
    EPWM_SetDeadTime(96);
    EPWM_Config(EPWM_MODE_COMPLEMENTARY, EPWM_ALIGN_CENTER);
    EPWM_Remap(EPWM_CH0, P47);
    EPWM_Remap(EPWM_CH1, P46);
    EPWM_Remap(EPWM_CH2, P45);
    EPWM_Remap(EPWM_CH3, P44);
    EPWM_Remap(EPWM_CH4, P43);
    EPWM_Remap(EPWM_CH5, P42);
    EPWM_BrakeConfig(EPWM_BRAKE_SRC_ACMP0, ENABLE);
    EPWM_Start();
}

3.2 硬件除法器调用示例（6 个 HCLK 完成除法）

#include "CMS32M57xx.h"

uint32_t HWDIV_Calculate(uint32_t dividend, uint32_t divisor)
{
    HWDIV->DIVIDEND = dividend;
    HWDIV->DIVISOR = divisor;
    while((HWDIV->CTRL & HWDIV_CTRL_BUSY_Msk));
    return HWDIV->QUOTIENT;
}

3.3 电流采样配置（内置 PGA 直接差分放大）

void ADC_CurrentSample_Init(void)
{
    PGA_Config(PGA0, PGA_GAIN_16, PGA_INPUT_A0P0_A0N);
    PGA_OffsetCalibration(PGA0, ENABLE);
    PGA_OutputToADC(PGA0, ADCB_CH12);
    ADCB_Init(ADCB_MODE_DUAL_RESISTOR);
    ADCB_SetSampleRate(ADCB_RATE_1_2Msps);
    ADCB_EnableContinuousMode();
    ADCB_ConfigChannels(ADCB_CH12, ADCB_CH13);
}

3.4 硬件过流保护配置（微秒级关断）

void OverCurrentProtect_Init(void)
{
    ACMP_ConfigPositive(ACMP0, ACMP_POS_SEL_PGA0_OUT);
    ACMP_ConfigNegative(ACMP0, ACMP_NEG_SEL_VREF, V_B_COF_10);
    ACMP_SetFilter(ACMP0, ACMP_FILTER_2us);
    ACMP_ConnectToEPWMBrake(ACMP0, ENABLE);
    ACMP_EnableInterrupt(ACMP0);
}

四、从外置预驱迁移至内置预驱（CMS32M5736）Checklist

原理图改动：移除外部栅极驱动芯片，将 CMS32M5736 的 GHx/GLx 直接连接到 MOSFET 栅极，添加自举电容（典型 100nF）和限流电阻。
PCB layout 注意事项：高侧自举电容尽量靠近芯片引脚，地线分区（PGND 与 GND 单点连接）。
软件配置：无需额外修改 PWM 极性，内置预驱已包含死区互锁，可关闭软件死区插入。
测试验证：测量高侧驱动波形验证自举电路正常，检查上下桥臂直通电流。

五、算法底座：自收敛无感 FOC + 顺逆风平滑切入

CMS32M57xx 配套中微半导自主开发的电机控制算法库，已在变频冰箱压缩机、吸尘器、高速风筒、电动两轮车等产线大批量验证。其中自收敛直接闭环启动算法支持顺逆风平滑启动。高集成度搭配高性能 ADC，使单/双电阻无感 FOC 采样方案能在更紧凑的 PCB 布局下精准重构转子位置，降低运行噪音和振动。内置 32 位硬件除法器和单周期乘法器，可有效缩短 FOC 向量变换、PI 调节等核心算法的执行时间。

六、如何配置 PGA 增益？—— 公式与实例

PGA 输出 = (I_phase × R_shunt) × Gain
实例：采样电阻 R_shunt = 5mΩ，电机额定相电流 I_phase = 10A，若希望 PGA 输出 ≈ 1.0V，则所需增益 = 1.0V / (10A × 0.005Ω) = 20。选择最接近的增益 16 倍，实际输出 = 10×0.005×16 = 0.8V。若峰值电流 15A，则输出 1.2V，满足 ADC 满量程 3.3V 以内。

七、选型矩阵与应用对照

型号	封装	内置预驱	典型应用方向	电压范围	典型功率
CMS32M5710L048	LQFP48	无	高速风筒、吸尘器、风扇、变频冰箱	12V~48V	30W~300W
CMS32M5733Q048	QFN48	90V/6N	电动两轮车控制器、园林工具、48V风机	24V~60V	150W~800W
CMS32M5736L048	LQFP48	200V/6N	220V高压风筒、变频水泵、工业电机	80V~200V	200W~1200W
CMS32M5736Q048	QFN48	200V/6N	空间受限高压电机	80V~200V	200W~1000W

八、开发生态与合规资源

评估板：CMSMotion_57 系列（CMS32M5710 + 功率级），支持无感 FOC 单/双电阻控制，适配 12~48V、功率 500W 以下方案，板载 Type-C 调试接口。
软件与工具链：Keil MDK 支持包（Cmsemicon.CMS32-Series.1.0.8），含标准外设库、无感 FOC 算法参考代码及恒温 PID 例程。
认证库：IEC 60730 CLASS B 安规库，助力家电类出口产品快速通过安规认证。
技术资料包：数据手册、用户手册、EVB 原理图、SDK 工程、AN 应用笔记（联系代理商获取）。

九、常见技术问答

Q1: PGA 增益和采样电阻如何匹配？

A: PGA 输出 = 相电流 × 采样电阻 × 增益。建议使 PGA 输出在 0.5V ~ 2.5V 之间。例如 5mΩ、15A 峰值，增益 16 倍输出 1.2V，为优选配置。

Q2: 硬件除法器在 FOC 中何处使用？

A: 常用于速度环 PI 输出限幅计算、坐标变换中角度修正系数计算及观测器算法中的倒数运算。

Q3: 如何获取完整的 SDK 工程和量产参考代码？

A: 联系授权代理商瞰芯科技，提供项目简介即可获取网盘下载链接。

Q4: 内置预驱的功耗和散热需要注意什么？

A: 静态电流约 330μA，建议 PCB 预留散热焊盘和过孔，高侧自举电容靠近芯片引脚。

Q5: 顺逆风启动时如何避免反转或抖动？

A: 算法库中已集成转子位置预定位和初始速度检测。用户需确保电机参数准确输入，并适当调整启动电流环的 PI 系数。

十、采购通道

中微半导官方授权一级代理商——瞰芯科技（kxmcu.com）

持有原厂代理资质，提供选型、样品、FAE 支持、批量交付全链路服务。

服务类型	支持内容
样品申请	提供 CMS32M5710 工程样片及 CMSMotion_EVB 评估板（LQFP48/QFN48）
批量采购	LQFP48、QFN48 现货库存，常规批量交期 4~6 周
FAE 技术支持	原厂认证 FAE 团队，支持原理图评审、FOC 算法调参、量产跟线
开发资源	选型工具、BOM 配单、替代参考设计、AN 应用笔记