微控制器 (MCU)

C2000™ 32 位微控制器

已针对处理、传感和驱动进行优化以提高闭环性能

C2000 Delfino™ MCU

高性能闭环应用。

C2000 Piccolo™ MCU

广泛的闭环应用。

C2000 InstaSPIN™ MCU

片上高级电机控制技术。

C2000 F28x MCU

可靠的工业闭环控制。

简介 

了解 C2000 实时控制 MCU

DNA 内实时控制。

C2000 实时控制 MCU 具有高性能内核和经过应用调优的外设,是专为实时控制应用而设计的基于 C28x 的 32 位微控制器。其数学优化型内核可为设计人员提供能够提高系统效率、可靠性以及灵活性的方法。功能强大的集成外设使这些实时器件成为适合各种应用的完美单芯片控制解决方案。

MCU 工作原理

专为实时控制而构建

以最短的延迟感应反馈、处理响应以及驱动控制系统。

  • 快速且准确的传感可最大限度地提高系统响应能力和性能
  • 专业化处理可最大限度地减小复杂闭环控制算法的延迟
  • 精确的可配置驱动提供了实现具有最佳性能的高级控制方案所需的灵活性
  • 非常适合电机控制、数字电源、工业驱动器、光伏逆变器等闭环控制应用
MCU 实时控制

全新的 Piccolo F28004x 系列简介

全新的 Piccolo F28004x 针对电源控制应用进行了优化,以 Delfino F2837x 和 Piccolo F2807x 系列中引入的代间改进为基础,同时为现有 Piccolo 客户提供路线图和产品系列,这些客户被实惠的产品中优异性能的独特组合所吸引。

经改进的性能和功耗

  • 100MHz/256KB 闪存/100KB SRAM(奇偶校验)
  • 具有双重区域安全性的 ECC 闪存
  • 浮点和三角函数数学单元
  • 下一代 CLA
    • 支持连续后台任务
  • 功耗比 F2806x 低 60% 以上 

新功能

  • 嵌入式实时分析和诊断单元 (ERAD)
    • 增强的调试和系统分析
  • 用于降低功耗的片上直流/直流转换器
  • 灵活的启动模式
  • 快速串行接口
  • 可配置逻辑块

先进的驱动和设计灵活性

  • 第 4 代 ePWM 支持实现最先进的开关技术,以实现更高的效率和功率密度
  • 增强的交叉开关矩阵可在组合输入、输出和内部资源方面提供灵活性,以实现更先进的控制和保护机制

集成模拟和保护

  • 3 个具有后处理和阈值操作的 12 位 3.45MSPS ADC
  • 7 个具有后增益滤波和旁路选项的片上 PGA (3/6/12/24)
  • 7 个窗口比较器 + 2 个 12 位输出 DAC
  • 4 个 Σ-Δ 解调通道

广泛的产品系列

Piccolo 和 Delfino MCU 系列有助于实现广泛的实时控制应用。

  • 从入门到顶级性能的不同价格
  • 经过应用调优的功能集
  • 从 16KB 到 1MB 的集成式闪存
  • 从 –40°C 到 125°C 的温度范围以及 AEC-Q100 认证
  • 广泛的封装选项

C2000 实时 MCU 系列包含 Delfino 和 Piccolo MCU 系列。每个系列由各种 MCU 系列组成。每个系列(以 x 结尾进行缩写(如 F2803x))具有多个通用器件型号(如 F28035)和更多可订购的器件型号(如 TMS320F28035PNT)。工具通常采用系列中的超集(最大量)器件编号构建,文档也常常引用这些编号。

Piccolo™ 微控制器

小成本。大集成。

Piccolo MCU 系列微控制器将高级模拟及系统集成与强大的控制外设及处理能力相结合,可为成本敏感型应用提供实时控制。客户可降低系统成本,同时可享受由突破性的加速器技术带来的高端性能。

主要特性
  • 40 - 120MHz C28x
  • 16 - 512KB 闪存
  • 浮点选项
  • CLA 协处理器
  • VCU 加速器
  • TMU 加速器
  • 高达 4.6MSPS,双通道 S/H ADC
  • 高速比较器
  • Δ-Σ 滤波器
  • 高分辨率 PWM(低至 150ps)
  • 可编程增益放大器选项
  • USB 支持选项 
Piccolo 微控制器系列

Delfino™ 微控制器

高性能无约束。

Delfino MCU 系列 C2000 实时控制微控制器为控制应用提供了领先的浮点性能和模拟集成。Delfino MCU 系列微控制器可简化开发,并为严苛的实时应用提供一流的处理能力。此系列在每个 CPU 上采用运行频率为 200MHz 的新型双核微控制器,并具有运行频率高达 300MHz 的单核选项。

主要特性

  • 单核或双核 C28x,每个内核的频率高达 200MHz
  • 浮点单元
  • 三角数学单元 (TMU)
  • Viterbi 复杂单元 (VCU II)
  • 多达两个可编程片上 32 位浮点实时加速器 (CLA)
  • 高达 1MB 闪存
  • 多达两个 DMA 控制器
  • 高分辨率 PWM(低至 55ps)
  • 四个 16 位 ADC,1MSPS
  • 32 位 QEP 和捕捉模块
  • 可编程 PWM 跳变
高性能微控制器

定点

32 位定点系列。

定点 32 位微处理器系列包含高性能定点 MCU。

主要特性

  • 60 - 150MHz C28x
  • 高达 512KB 闪存
  • 高达 12.5MSPS,双通道 S/H ADC
  • 高分辨率 PWM(低至 55ps)

器件型号解码器

了解 C2000 实时控制 MCU 器件型号。

微控制器器件型号解码器
器件系列

TMS320 = TMS320™ MCU 系列合格器件

TMX320 = TMS320™ MCU 系列实验器件

TMP320 = TMS320™ MCU 系列原型器件

技术

F = 闪存

C = ROM/RAM

器件型号

2802x/2803x/2805x/2806x/28004x/2807x = Piccolo MCU

2833x/2834x/2837xS/2837xD = Delfino MCU

280x/281x/2823x = 定点 MCU

InstaSPIN 软件(可选)

F = InstaSPIN-FOC™ 软件

M = InstaSPIN-MOTION™ 软件

封装类型 (请参阅产品页了解提供的封装类型)
温度范围

A = -40˚C 至 85˚C

T = -40˚C 至 105˚C

S = -40˚C 至 125˚C

Q = -40˚C 至 125˚C (AEC-Q100)

卷带封装(可选) R = 卷带封装

处理

强大的处理能力

与普通的 MCU 相比,更高的频率性能和独特的加速使您可以完成更多任务

  • 32 位 C28x™ DSP 在单个周期内处理复杂的控制理论操作,可提供比典型 MCU 更高的频率性能
  • Delfino 器件上的单精度浮点单元 (FPU) 标准(可选)
  • CLA 实时协处理器可使处理能力加倍。独立控制多个电机、功率级等
  • 加速器可降低控制和信号处理算法(如三角数学、FFT 和复杂数学)的延迟
MCU 强大的处理能力

C28x 内核

微控制器中的 DSP 性能

C2000 实时控制 MCU 采用名为 C28x 的 32 位中央 CPU 内核,外加高度优化的外设和中断管理总线。作为常规微处理器与数字信号处理器之间的桥梁,C28x 内核可提供 DSP 的代码密度和执行速度以及微控制器的易用性和易获性。

高性能微控制器方框图

CLA 实时控制加速器 

用于实现系统模块化并提高系统安全性和性能的新方法。

CLA 是一种基于 C28x 内核、可用 C 语言编程的独立 32 位浮点数学加速器。它可独立访问控制外设,因此允许独立于主 C28x 内核来执行完全并行的控制循环。CLA 为您带来并行处理优势,但不增加额外处理器的成本和复杂性。

实时控制加速器

驱动

高效运行,提升性能,并实现高级控制技术。

  • 微边沿定位技术创建精确的 PWM 波形以提高系统性能
  • 技术封装的 PWM 模块支持高级时序和生成技术以控制复杂的功率级
  • PWM 跳闸逻辑使用包含的高性能模拟传感电路提供无功和异步系统保护
微控制器驱动

PWM 信号发生器

同类中最灵活、最易配置、性能最高的 PWM 信号发生器。

PWM 拥有无可匹敌的波形生成和同步灵活性,可生成相应波形并满足最严苛控制应用的计时要求。通过高分辨率占空比控制、增强的死区支持和异步的 PWM 脱扣等功能,这些应用能够以较高的频率运行、对不断变化的负载进行更快速的响应并对不稳定系统条件作出准瞬时响应。

PWM 信号发生器

传感

微控制器中的集成模拟

微控制器中的集成模拟的系统优势。

集成模拟可极大地有益于众多需要高功效和需要在单个 MCU 中紧密地耦合高性能模拟外设的应用。因此有助于在简化模拟前端设计方面发挥无可比拟的重要作用。选择具有集成模拟的 C2000 MCU 可降低大量系统成本,同时还可减少物料和板面空间。C2000 MCU 系列提供各种模拟外设,如 ADC、DAC、Σ-Δ 滤波器、过压保护和 PWM 保护,旨在提高性能,同时降低系统成本。

集成模拟微控制器

精密感测

最大限度地提高反馈反应性和精度。

  • 使用 12 位和 16 位模数转换器 (ADC) 准确收集采样信号
  • 使用转换速率高达 12.5 兆样本/秒 (MSPS) 的 ADC 提高工作频率
  • 使用响应模拟比较器提供实时系统保护 - 50ns 引脚到引脚响应时间
  • 使用 C2000 MCU 高分辨率捕捉功能连接高性能外部传感器
微控制器精密传感

C2000 MCU 中的传感外设

模拟
系统优势
16 位 ADC

更高的数字采样精度

自主 ADC 触发功能可释放 CPU 带宽并确保准时采样

差分输入使噪声最小

12 位 ADC

在高速反馈环路中实现快速采样转换(适合于高开关频率的条件)

同时采样 2 个输入以保持输入相位

可编程增益放大器 无需外部运算放大器即可放大输入信号
模拟比较器

集成电压监控功能可提供欠压或过压保护

提供系统保护时不出现误报

12 位 DAC

在 ADC 耦合基准模式下,DAC 将会共享片上 ADC 所使用的基准电压

允许对片上 EPWM 模块进行同步更新操作 

Σ-Δ 滤波器

集成的 Σ-Δ 滤波器解调器直接连接到“热侧”隔离式转换器以提供高侧电流检测

紧密耦合到 PWM 跳闸逻辑以实现快速反应的保护 

边沿捕获

对脉冲序列信号进行高分辨率的周期和占空比测量,适合如下应用:

        测量旋转机械的速度(例如,通过霍尔传感器感应齿状链轮)

        通过测量飞行时间来确定液体的流速或体积

        验证 PWM 信号

所有系列均具有标准捕获 (eCAP) 外设,某些系列具有高分辨率 (HRCAP) 外设(分辨率优于 300 皮秒)

C2000 MCU 中的模拟外设

以下信息重点介绍了各模拟集成外设的主要特性以及用于开始评估的建议器件。

实时控制 MCU
>12MSPS
>4MSPS
>2MSPS
1.1MSPS/3.5MSPS
窗口比较器
峰值电流模式比较器
PGA
DAC
Σ-Δ 滤波器
捕捉
捕捉 + HRCAP
12 位 ADC
16 位/12 位 ADC
F2802x
F2803x
F2805x
F2806x
F28004x
F2807x
F2833x
F2837xS
F2837xD

模拟技术 

降低成本和减小电路板面积所需的模拟集成和性能。

超快的 ADC 在您所需的时限内为您提供准确反馈。高速比较器允许您准确测试反馈信号并快速关闭或改变系统行为。集成的运算放大器可降低外部组件成本。内部振荡器、监视器、VREG 和上电复位/欠压复位保护功能为您提供了您所需的系统支持,且不增加额外成本并免去了繁琐的实施过程。

模拟技术图

安全 & 安防 

产品固件中包含的知识产权可以为市场中的企业以及具有较高遭窃风险的企业提供关键的竞争优势。为了复制最终产品而拆卸系统的视觉组件这一做法非常直接,但是保护在 MCU 上运行的固件可以防止工作系统出现完全重复。另一种日益普遍的情况是共同开发固件。很多时候,某些系统固件由主要工程团队以外,甚至可能是公司以外的人员开发。在这些情况下,一方有时希望保持其固件的私有性,同时仍允许另一方在同一系统上开发和测试程序的一部分。

C2000 MCU 系列
安全驱动工具
详细的安全特性

TMS320F2837xD

TMS320F2837xS

TMS320F2833x/23x

TMS320F2807x

TMS320F28004x

TMS320F2806x

TMS320F2805x

TMS320F2803x

TMS320F2802x

F28M3x

软件 IP 保护 代码安全模块 (CSM):用户能够阻止在未经授权的情况下对存储在片上存储器中的固件进行访问或编程
调试安全  通过 CSM 提供仿真代码安全逻辑 (ECSL):用户能够通过密码实现对存储器的完全调试访问

详细了解大多数 C2000 器件上的安全驱动工具如何解决这些类型的威胁。

SafeTI™ 设计套件有助于设计人员满足行业标准多功能安全要求,同时帮助管理系统和随机故障。借助 SafeTI 组件,客户可以更轻松地获得适用的最终产品安全认证,并迅速将当今世界普遍使用的安全关键型系统推向市场。

安全设计套件

连接

整合系统所需的连接

从串行接口(如 I2C、SPI、UART,甚至 McBSP)到协议(如 CAN 和 LIN)再到标准(如 USB 和 FSI),C2000 实时控制 MCU 提供各种连接选项使应用彼此同步。

实时控制微控制器

C2000 实时 MCU 控制视频