ZHCAEQ3 November   2024 F29H850TU , F29H859TU-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1实时控制简介
  5. 2C29 CPU 及其主要特性
    1. 2.1 并行架构和编译器优化
  6. 3C29 性能基准测试
    1. 3.1 使用 ACI 电机控制的信号链基准测试
    2. 3.2 实时控制和 DSP 性能
      1. 3.2.1 影响结果的示例和因素
        1. 3.2.1.1 饱和(或限制)示例
        2. 3.2.1.2 死区示例
        3. 3.2.1.3 空间矢量生成 (SVGEN) 示例
        4. 3.2.1.4 软件流水线
      2. 3.2.2 客户控制和数学运算基准测试
    3. 3.3 通用处理 (GPP) 性能
      1. 3.3.1 影响结果的示例和因素
        1. 3.3.1.1 不连续性管理
        2. 3.3.1.2 Switch() 示例
    4. 3.4 基于模型的设计基准测试
    5. 3.5 应用基准测试
      1. 3.5.1 单相 7kW OBC 说明
      2. 3.5.2 基于 Vienna 整流器的三相功率因数校正
      3. 3.5.3 单相位逆变器
      4. 3.5.4 机器学习
    6. 3.6 闪存存储器效率
    7. 3.7 代码尺寸效率
  7. 4总结
  8. 5参考资料

使用 ACI 电机控制的信号链基准测试

ACI 电机控制基准测试模拟无传感器交流感应电机控制应用程序。该应用程序执行所有典型操作:模数转换器 (ADC) 读取相电流信号、转换模块处理这些电流信号、PWM 写入以控制相电压信号。无需特殊的外部硬件即可提供激励,因为该应用程序中的代码块可对感应电机的行为进行建模。为了模拟闭环行为,电机模型的预期电流通过 DAC 模块馈入 ADC 中。单个 ADC 配置为通过两个通道按顺序感应 A 相电流和 B 相电流。C 相电流由 A 相和 B 相电流计算得出,无需直接感测。三个 PWM 写入操作模拟控制三相 A、B 和 C 电压的占空比。

图 3-1 表示了基准测试应用程序的控制环路中断例程中的执行块。控制环路中断以 2KHz 的速率触发,并在应用程序终止之前执行 1024 次控制环路中断例程的迭代。“ACI 模型”和“反向 Clarke 变换和 DAC 输出”块表示代码块,用于在基准测试中模拟电机行为,并非真实的 ACI 电机控制应用的一部分。

 实时控制环路图 3-1 实时控制环路

实时控制 MCU 的信号链性能 总结了针对实时控制应用的各种竞品 MCU 的实时信号链性能。结果包括几个显著点:

  • 与 C28 和同类竞品 MCU 相比,配备 C29 CPU 的 F29H85x 在运行信号链基准测试时所需的 CPU 周期最少。
  • 具有 C29 CPU 的 F29H85x 比具有 Cortex-M7 CPU 的竞品 MCU (1) 快 4.31 倍(以周期计算)
  • 尽管 F29H85x 的运行频率为 200MHz,以 480MHz 的竞品 MCU 1 为基线,F29H85x 每个 CPU 内核的有效速度(eMHz/内核)达到了 862MHz (4.31 x 200)。竞品 MCU 1 需要在 862MHz 下运行,才能匹配 F29H85x 在 200MHz 下的信号链性能。
表 3-1 实时控制 MCU 的信号链性能
MCUCPUCPU 类型CPU 频率加速器周期性能比率eMHz/内核
1Cortex-M76 级超标量流水线、分支预测48010941480
2Cortex-M43 级流水线、分支预测170CORDIC8381.30220
3专有 A4 级超标量流水线(双发射)、分支预测3008571.28384
4专有 B5 级流水线、有限双发射200TFU8941.22244
5专有 C5 级流水线24012950.84202
AM263PCortex-R5F8 级流水线、有限双发射、分支预测400TMU7051.55620
F2837xC288 级流水线、有限双发射200TMU5272.08416
F29H85xC299 级流水线 VLIW(支持多达 8 条指令)200TMU2544.31862