C2000™ 实时控制 MCU
已针对处理、传感和驱动进行优化以提高闭环性能
C2000 实时控制器是高性能微控制器产品系列,专门用于控制电力电子产品,并在工业和汽车应用中提供高级数字信号处理。C2000 MCU 在过去 20 多年间一直处于模数控制革命的前沿,经过不断发展,现在可提供精密感应、强大的处理和高级驱动,使工程师能够创建世界上非常高效的电源控制系统。
了解 C2000 实时控制 MCU
以超短的延迟感应反馈、处理响应以及驱动控制系统。
C2000 实时控制 MCU 采用专有的 32 位内核 (C28x CPU),可提供单周期操作和高达 300MIPS 的速度,外加经高度优化的外设和中断管理总线。这些实时单芯片控制解决方案具有强大的集成外设,专为各种控制应用而设计。

处理
更高的每 MHz 性能由针对控制数学运算进行优化的指令集实现,这与普通 MCU 不同。
C28x 数学优化型内核可使设计人员灵活地提高系统效率和系统可靠性。作为微处理器与数字信号处理器之间的桥梁,C2000 实时控制器可提供 DSP 的执行速度以及微控制器的代码密度和易用性。
增强型指令集
通过 C28x CPU 指令集,可以使用针对最小周期和确定性执行进行优化的指令集来实现复杂的实时控制系统。以下功能单元支持增强型指令:
- 浮点单元 (FPU):优化的 IEEE 32 位和 64 位浮点指令,支持快速乘法、加法、减法、饱和以及浮点 <-> 整数转换运算。
- 三角非线性 PID 数学单元 (TMU):优化的 IEEE 32 位浮点指令,支持快速 SIN、COS、ATAN、ATAN2、DIV、SQRT、LOG、EXP 运算。
- 快速除法单元 (FDIV):优化的 IEEE 32 位浮点和整数指令,支持针对多种数据类型组合的快速 32 位和 64 位除法。

并行 CPU 处理
除了 C28x-CPU 之外,还可以并行运行一个额外的 CPU (CLA-CPU),以减轻控制处理任务的负载。控制律加速器 (CLA-CPU) 能够以 32 位浮点格式高效执行控制数学运算。CLA-CPU 可以独立于 C28x-CPU 处理中断并访问外设资源(如 ADC 和 PWM)。在某些系统中,可能有多个 C28x-CPU + CLA-CPU 来并行运行多个任务,从而提高总体系统性能。
外设
嵌入式实时控制器需要专门设计的外设,以便为最严苛的闭环控制系统提供集成式片上系统解决方案。需要具有与驱动(计时)外设(将经处理的计算应用于控制系统)协调一致的适当速度、精度和分辨率的传感外设,以及工业标准通信外设,以实现互联和智能应用。
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
- 凝聚了多项技术的 PWM 模块支持高级计时和生成技术,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

驱动功能
精度控制
- 高分辨率 PWM 占空比
- 高分辨率 PWM 周期
- 高分辨率 PWM 相位控制
- 高分辨率 PWM 死区
- PWM 之间的高级时间同步
灵活的接口
- 高级 PWM 和 ADC 间同步
- 多种计时器计时模式
- 可定制的触发
- 用于生成基准偏置波形的外部 DAC
高级保护
- 直接使 PWM 跳变,无需 CPU 干预和时钟
- 支持 PWM 关断或逐周期 PWM 修改
- 峰值电流模式控制支持
传感
可配置性
可配置逻辑块 (CLB)
借助 CLB 外设,您可以扩充现有的 C2000 外设并实施自定义逻辑。这样,您就可以将关键功能集成到单个 C2000 MCU 中,并减小尺寸或者完全省去 FPGA、CPLD 或外部逻辑部件。
CLB 支持的设计包括:
- 用于实现可靠性和安全性的高级 PWM 保护方案
- 复杂 PWM 生成、突发模式 PWM 和周期性消隐
- 复杂信号捕获和序列检测
- 基于逻辑的滤波器和信号调节
- 任务评测和时间阈值监控
- 高度定制的通用输出
- 脉冲序列输出
- 绝对编码器接口
连接
C2000 实时控制 MCU 具有多种连接选项,可使应用与串行接口(包括 I2C、SPI、UART 和 McBSP)、协议(如 CAN 和 LIN)以及标准(如 USB 和 FSI)保持同步。

专为实时控制打造的广泛产品系列
C2000 实时控制 MCU 系列可以处理各种实时控制应用,从而检测反馈、处理控制响应并以超小延迟驱动系统。
- 从入门到优良性能等级价格不同
- 经过应用调优的功能集
- 集成式闪存容量从 16KB 到 1.5MB 不等
- 从 –40°C 到 125°C 的温度范围以及 AEC-Q100 认证
- 安全驱动工具,包括软件 IP 保护和调试安全性
- 广泛的封装选项

高性能产品系列
处理 |
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性能 | 925MIPS | 525MIPS | 800MIPS | 400MIPS | 100MIPS - 150MIPS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
内核 | 2 个 C28x + 2 个 CLA + ARM | 1 个 C28x + 1 个 CLA + ARM | 2 个 CPU + 2 个 CLA | CPU + CLA | C28x | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
存储器 |
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闪存 | 1.5MB | 1.0MB | 高达 1MB 闪存 | 高达 1MB 闪存 | 高达 512KB 闪存 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SRAM | 338KB | 277KB | 高达 204KB SRAM | 高达 164KB SRAM | 高达 68KB SRAM | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
封装 |
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引脚数 | 337 | 337 | 100-337 | 100-337 | 176-179 |
入门级到中性能产品系列
处理 |
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内核 | CPU + 协处理器 | CPU + 协处理器 | CPU | CPU + 协处理器 | CPU | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
内核频率 | 120 – 240 MIPS | 100 – 200 MIPS | 100 MIPS | 60 – 120 MIPS | 高达 60 MIPS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
存储器 |
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闪存 | 高达 512KB | 高达 256KB | 高达 128KB | 高达 128KB | 高达 64KB | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SRAM | 100KB | 100KB | 24KB | 20KB | 12KB | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
封装 |
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引脚数 | 100-176 | 56-100 | 48-80 | 56-80 | 38-43 |
C2000 MCU 功能安全
针对处理、传感和驱动进行了优化,可提高功能安全兼容系统的闭环性能
精选 C2000 实时控制器在设计中采用了严格的硬件开发流程且配有内置安全机制,可帮助检测和预防(或者至少是检测)系统故障或随机硬件故障引起的危险故障,并降低其影响。有关更多信息,请参阅完整的 TI 功能安全文章。
符合 C2000 MCU 功能安全标准的解决方案
开发过程遵循我们要求严格的硬件开发流程,该流程符合功能安全标准(通过了 TUV SUD 认证)。这些产品针对的是汽车和工业应用,它们分别要求符合 ISO 26262 和 IEC 61508 标准。
C2000 MCU 功能安全质量管理产品
开发过程遵循我们符合 ISO-9001/IATF-16949 标准的硬件开发流程,该流程具有管理和减轻系统故障所必需的很多要素。名义上,这些产品遵循 IEC 60730-1、UL 1998 和 IEC 60335-1 标准,且主要是针对白色家电、家庭用品和电器。此外,这些产品的文档和报告可用于帮助遵循面向您的最终应用(包括汽车和工业系统)的各种标准(例如 ISO 26262 和 IEC 61508)。
产品 | 开发过程中遵循了针对系统功能的 QRAS AP00210 流程 | 组件级随机硬件功能 |
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TMS320F2837xD | ASIL B/SIL 2 | |
TMS320F2837xS | ASIL B/SIL 2 | |
TMS320F2807x | ASIL B/SIL 2 | |
TMS320F28004x |
产品 | IEC 60730 标准支持能力 |
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TMS320F2837xD | C 类 |
TMS320F2837xS | C 类 |
TMS320F2807x | C 类 |
TMS320F28004x | C 类 |
TMS320F2806x | B 类 |
TMS320F2805x | B 类 |
TMS320F2803x | B 类 |
TMS320F2802x | B 类 |
TMS320F28002x | C 类 |