咱今兒個(gè)嘮嘮 FPGA 做電機(jī)控制這事兒，先把丑話(huà)說(shuō)在前頭 —— 要是有人開(kāi)口就提某品牌伺服驅(qū)動(dòng)器還在用 FPGA 跑電流環(huán)，咱可得把話(huà)掰扯清楚。咱自己實(shí)打?qū)嵞?Verilog 寫(xiě)過(guò) CORDIC 算法，啃過(guò)多摩川編碼器協(xié)議，從 Clarke 變換到 SVPWM，從 PID 到 CIC 濾波，整套 FOC 閉環(huán)搭下來(lái)，電機(jī)轉(zhuǎn)得穩(wěn)當(dāng)?shù)臅r(shí)候，也沒(méi)少琢磨這玩意兒到底合不合適。

早年用 FPGA 搭控制板，那真是把 “自己動(dòng)手” 發(fā)揮到極致了。Park 變換、iPark 變換全得自己碼邏輯，電流采樣接口要是碰著非 Sigma-Delta 的 ADC，SPI/IIC 協(xié)議得從頭擼，連編碼器解析都得盯著時(shí)序一點(diǎn)點(diǎn)摳?？涩F(xiàn)在不一樣了，您看瑞薩 RZ/T、TI 的 C2000 高級(jí)版（像 F28P65）、AM243x，還有 STM32H7、GD32H7 這些芯片，明擺著是來(lái) “搶飯碗” 的。人家把三角函數(shù)加速器內(nèi)置了，EtherCAT 總線(xiàn)接口直接集成，連主頻都飆到幾百兆，當(dāng)年在 FPGA 里費(fèi)勁巴拉攢起來(lái)的組件，人家單芯片全給你配齊了，妥妥的 “拎包入住”，誰(shuí)還樂(lè)意從頭搭積木？

咱先撇開(kāi)成本不談，就說(shuō)改算法這事兒。您要是想加個(gè)前饋控制或者滑模觀(guān)測(cè)器，單片機(jī)里 C 語(yǔ)言改兩行代碼，調(diào)個(gè)參數(shù)就能仿真，F(xiàn)PGA 呢？得重新畫(huà)硬件邏輯，Verilog 改完還得跑綜合、布局布線(xiàn)，調(diào)個(gè)系數(shù)跟拆電路板似的麻煩。再說(shuō)電流環(huán)這關(guān)鍵路徑，F(xiàn)PGA 并行處理確實(shí)快，但電機(jī)控制里時(shí)序邏輯占大頭，MCU 提提主頻、弄個(gè)多核（比如 TI 的 AM243x），處理效率直接翻倍，性能提升肉眼可見(jiàn)，犯不著為那點(diǎn)納秒級(jí)優(yōu)勢(shì)折騰整套硬件。

說(shuō)到成本，那更是 FPGA 的硬傷。一顆中低端 FPGA 的價(jià)格夠買(mǎi)三顆高性能 MCU 了，電機(jī)控制這行本就是 “錙銖必較”，工業(yè)應(yīng)用里講究的是 “夠用、耐用、便宜”，F(xiàn)PGA 再好，架不住性?xún)r(jià)比吃虧啊。您說(shuō)搞研發(fā)的時(shí)候圖個(gè)靈活還行，真到量產(chǎn)階段，供應(yīng)鏈一看賬單都得皺眉頭 —— 畢竟沒(méi)誰(shuí)會(huì)為了 “我能做” 而放棄 “做得快又省”。

當(dāng)然不是說(shuō) FPGA 徹底沒(méi)地兒用了。您要是玩極端場(chǎng)景，比如需要納秒級(jí)同步的高精度伺服，或者非得把硬件并行優(yōu)化到極致，F(xiàn)PGA 確實(shí)能露一手。但放眼看整個(gè)行業(yè)，主流需求是把 FOC 算法吃透、傳感器接口調(diào)通、總線(xiàn)協(xié)議跑穩(wěn)，這些事兒?jiǎn)涡酒桨敢呀?jīng)能打 90 分了。開(kāi)發(fā)周期、維護(hù)成本、量產(chǎn)適配，MCU 哪樣不碾壓？咱當(dāng)年用 FPGA 踩過(guò)的坑，現(xiàn)在的新手拿 STM32H7 能少走一半彎路，這就是趨勢(shì)。

最后落點(diǎn)題：FPGA 這玩意兒，在高速通信、圖像處理這些 “吃并行、喝帶寬” 的領(lǐng)域，依舊是老大哥，MCU 拍馬趕不上。但在電機(jī)控制這兒，真別硬剛了 —— 單芯片 MCU 才是當(dāng)下的 “務(wù)實(shí)之選”。把精力花在研究模型預(yù)測(cè)控制、自適應(yīng)算法這些核心玩意兒上，比跟 FPGA 死磕接口和邏輯優(yōu)化劃算多了。工業(yè)控制的江湖里，“實(shí)在” 永遠(yuǎn)比 “炫技” 吃得開(kāi)，您說(shuō)是不？