Flose

作為一名剛畢業的學生，懷揣著對未來的憧憬和對專業的熱愛，秉承著“菜就多練”的信念，長期活躍于嵌入式技術交流社區，熱衷于探索新技術、分享實踐經驗、開源實戰項目，主要方向為工業總線技術、PLC、FOC等。

前言

我最初了解先楫是HPM6E00系列剛發布的時候，那時剛好在學習FOC，并了解到EtherCAT是主流的電機通信協議之一，HPM6E00在具有高性能的同時還內嵌了ESC(那時國內還沒有內嵌ESC的MCU)，給我留下了很深的印象，甚至一度想買一塊EVK來玩，但苦于囊中羞澀，最終只能望而卻步，我轉而購買了ZLG的EtherCAT轉SPI的模塊來進行學習，并開源了EtherCAT總線迷你FOC驅動器。

不久后群友(RCSN嵌入式)告知我HPM5E00系列可以非常完美的完成我這個項目并且成本極低，于是我轉而去了解HPM5E00系列，但是當時5E00還不向大眾進行銷售，SDK也還沒有更新。幸運的是在官網可以找到5E00的手冊，于是在六月之初就啟動了這個計劃，并在七月初在RCSN佬的芯片資助下完成了本項目的硬件驗證。

項目介紹

LuckyCAT是一款采用先楫半導體 HPM5E31 芯片，支持EtherCAT主從站開發的工業嵌入式開發板，適用于刀片IO、PLC、伺服電機等工業嵌入式應用，主頻高達480MHz，能滿足復雜的邏輯設計需求，原理圖PCB全開源，提供入門資料和視頻方便新手快速上手開發。

480MHz主頻 Andes RISC-V CPU

32KB 高速緩存 (I/D Cache) 和共計高達 256KB 的零等待指令加數據本地存儲器 (ILM / DLM)，256KB 通用 SRAM

EtherCAT從站控制器(2端口)

100Mbps以太網

內置 1 MB Flash 閃存

1.29寸 OLED單色屏

倉庫地址：

Github

https://github.com/coinlockerbaby/LuckyCAT_HardWare

https://github.com/coinlockerbaby/LuckyCAT_SoftWare

立創開源硬件平臺：

https://oshwhub.com/undefined-innovation/hpmduino_dev

硬件:功能介紹

硬件:引腳功能劃分

在設計之初對這個開發板的功能進行了明確的規劃，將EtherCAT、OLED置于開發板上，能夠在不借助拓展板的情況下通過多個開發板之間的網線連接來學習EtherCAT主從站的知識，而PWM、MCAN、ADC等功能則通過40PIN排針/排母進行引出，方便后續制作特定功能的拓展板。

注：在設計時5E00還沒有在HPM PinMuxTool中支持，上述引腳分配為人工比對手冊分配，現在發現在HPM PinMuxTool已經支持了5E00，如果你需要自己設計板子可以直接使用PinMuxTool來分配引腳，非常方便。

硬件:40PIN排針/排母PinOut圖

目前計劃內支持的拓展板

硬件:電源系統

HPM電源需要提供內部DCDC輸入（DCDC_LP）、內部LDO輸入（VPMC）、內核電壓（VDD_SOC）、IO電壓（VIO）、模擬域電壓（VANA）、模擬參考電壓（VREFH、VREFL），同時還要給內部DCDC提供功率電感和反饋（ DCDC_SNS ）。

并提供單獨的一路ADC供電，減少干擾。

硬件:時鐘

提供24MHz的外部晶振以驅動內部PLL產生各模塊所需的頻率。

硬件:功能按鈕與指示燈

1.復位引腳連接到按鍵與JTAG接口，通過RC電路實現上拉+消抖功能。

2.WKUP引腳進行下拉處理，按鍵按下發生上升沿觸發喚醒MCU

3.通過兩個按鍵來選擇啟動模式，例如如果要進入ISP只需要按下BOOT0并按下復位按鈕，并且在進入APP程序后這兩個按鈕還能通過APP編程功能

1.電源指示燈可以指示電源芯片的工作狀態，在例如電源芯片觸發保護切斷電源的時候能及時發現問題

2.系統指示燈可以通過APP編程功能，例如作為操作系統的心跳燈

硬件:JTAG接口

通過10Pin 2.0mm簡易牛角座連接到外部調試器。

VDD串接二極管來防止JTAG與USB接口或是擴展板同時供電時產生電流倒灌。

硬件:USB接口

USB接口方面使用Type-C母座，方便使用該接口進行供電，也可以進行ISP燒錄，CherryUSB對于HPM的支持非常完善(CherryUSB作者打工)，用戶能夠基于CherryUSB非常方便的開發Bootloader程序進行USB燒錄，VBUS串接二極管來防止JTAG與USB接口或是擴展板同時供電時產生電流倒灌，串接保險來防止非常規供電造成板卡損壞或是拓展板錯誤供電造成二極管損壞后電流倒灌沖壞調試電腦。

硬件:EtherCAT&以太網

使用JL1111-N032I百兆以太網PHY，參考HPM5E00EVK進行設計，EN_DLDO引腳要使用2.49K 1%精度電阻，由于該PHY是電壓型PHY，所以中心抽頭直接加一個對地電容。使用內置變壓器的RJ45可以簡化布局布線難度，在布線時要注意TD RD線做好100Ω的阻抗匹配和等長。

通過LED0和LED1引腳可以設置PHYAD，需要注意兩個PHY的PHYAD不要設置成一樣，建議和官方EVK設計保持一致，否則會出現無法掃描到從站或是無法級聯從站的問題(已經有群友設計時沒有注意到跳坑了)。

[EtherCAT]ESC配置PHY的示例 – HPMicro 知識庫

https://kb.hpmicro.com/2025/03/28/esc配置phy的示例/

硬件:板載1.29寸屏幕

該屏幕采用基于 CH1115 驅動芯片的方案，由于其內置電荷泵，無需額外設計升壓電路。屏幕通過 I2C 接口與 MCU 進行通信，并使用 4.7kΩ 電阻進行上拉。此外，板子上設計了上電自動復位電路，無需通過 MCU 進行復位操作，從而節省了 MCU 的 IO 資源。

實物展示

跑個分？

軟件例程

示例程源碼倉庫

https://github.com/coinlockerbaby/LuckyCAT_SoftWare

拓展板計劃

注：若需要支持擴展板，LuckyCAT的40PIN引腳請不要使用排針，而是使用Arduino Shield同款的加長排針的排母。

HPMICRO

致謝

特別鳴謝：RCSN嵌入式在開發過程中給予的幫助

感謝 CherryDAP&HScanT&LuckyCAT&先楫討論群 群友們的大力支持

感謝嘉立創的免費打樣服務

以上內容來自先楫開發者的原創分享。

我們始終相信開發者共創的力量。先楫社區堅持開源共享、互惠互利，貼近每一個開發者，一步一個腳印，一點一滴積累，為成為更好的我們而不斷努力。

心之所向，銳意進取，星辰大海，恣意成長。