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德州仪器TMS320F2838x C2000 32位微控制器(mcu)的介绍、特性、及应用

来源:HQBUY 发布时间:2021-07-30

摘要: 德州仪器TMS320F2838x C2000 32位微控制器(mcu)是强大的32位浮点mcu设计先进的闭环控制应用。Texas Instruments F2838x支持双核C28x架构,以及一个新的连通性管理器,可以卸载关键的通信任务,显...

德州仪器TMS320F2838x C2000 32位微控制器(mcu)是强大的32位浮点mcu设计先进的闭环控制应用。Texas Instruments F2838x支持双核C28x架构,以及一个新的连通性管理器,可以卸载关键的通信任务,显著提高系统性能。集成的模拟和控制外设,连同先进的连接外设,如EtherCAT和以太网,也让设计人员巩固实时控制和实时通信架构,减少对多控制器系统的要求。


双实时控制子系统基于TI的32位C28x浮点cpu,在每个核中提供200MHz的信号处理性能。C28x处理器还配备了TMU加速器,可以通过变换和扭矩循环计算中常见的三角运算来快速执行算法。


F2838x微控制器系列具有两个CLA实时控制协处理器。CLA是一个独立的32位浮点处理器,其运行速度与主CPU相同。CLA响应外设触发器并与主C28x CPU并发执行代码。这种并行处理能力可以有效地使实时控制系统的计算性能提高一倍。通过使用CLA来服务时间要求严格的功能,主C28x CPU可以空闲地执行其他任务,如通信和诊断。双C28x+CLA架构支持在各种系统任务之间进行智能分区。例如,一个C28x+CLA铁芯可以跟踪速度和位置,另一个C28x+CLA铁芯可以控制转矩和电流回路。


连通性管理器子系统基于Cortex-M4 CPU,可以访问高级通信ip,如EtherCAT、Ethernet、MCAN (CAN-FD)和AES。TMS320F2838x支持高达1.5MB (512KB / CPU)的纠错码(ECC) flash内存和高达312KB的SRAM (C28x CPU1和CPU2总216KB, Cortex-M4上96KB)。设备上还有两个128位的安全区域用于代码保护。


性能模拟和控制外设也集成在F2838x MCU上,进一步实现系统整合。四个独立的16位adc提供精确和高效的多个模拟信号管理,最终提高系统吞吐量。sigma-delta滤波模块(SDFM)与sigma-delta调制器一起工作,以实现孤立的电流分流测量。比较器子系统(CMPSS),带窗口比较器,允许在超过或不满足电流限制条件时保护功率级。其他模拟和控制外设包括dac、PWMs、ecap、eQEPs和其他外设。


外围设备如EMIFs、CAN模块(符合ISO 11898-1/CAN 2.0 b标准)、EtherCAT、以太网和MCAN (CAN- fd)扩展了F2838x的连接性。最后,一个USB 2.0端口与MAC和PHY让用户很容易添加通用串行总线(USB)连接到他们的应用程序。嵌入式实时分析和诊断(ERAD)模块通过提供额外的硬件断点和分析计数器,增强了设备的调试和系统分析能力。


特性

  • 双核C28x架构
    • 2个TMS320C28x 32位cpu
      • 200兆赫
      • 双精度(64位)浮点单元(FPU)
      • 三角数学单元(TMU)
      • CRC引擎与指令(VCRC)
      • 快速整数除法(FINTDIV)
    • 每个CPU 512KB (256KW) flash (ecc保护)
    • 每个CPU上有44KB (22KW)的本地RAM
    • 两个cpu共享128KB (64KW)的全局RAM(奇偶保护)
  • 双控制律加速器
    • 200兆赫
    • 单精度浮点
    • 独立于C28x CPU执行代码
  • 系统外围设备
    • 两个外部存储器接口(EMIFs)与ASRAM和SDRAM支持
    • 两个6通道直接存储器存取(DMA)控制器
    • 多达169个通用输入/输出(GPIO)引脚,具有输入滤波功能
    • 扩展外设中断控制器(ePIE)
    • 支持LPM (Low-power mode)
    • 第三方开发双区安全
    • UID (Unique identity)编号
    • 嵌入式实时分析与诊断(ERAD)
    • 背景CRC (BGCRC)
  • 连接管理器(厘米)
    • 手臂皮层m4处理器
    • 125兆赫
    • 512KB闪存(ecc保护)
    • 96KB RAM (ecc保护或奇偶保护)
    • 高级加密标准(AES)加速器
    • 通用CRC (GCRC)
    • 32路微直接内存访问(DMA)µ控制器
    • 通用异步收发机(CM-UART)
    • Inter-integrated电路(CM-I2C)
    • 同步串行接口
    • 10/100以太网1588 MII/RMII
    • MCAN (CAN-FD)
  • C28x通信设备
    • 快速串行接口(FSI), 2个发射器和8个接收器
    • 4个高速(高达50 mhz) SPI端口(引脚可引导)
    • 四个串行通信接口(SCI/UART) (pin-bootable)
    • 两个I(2)C接口(pin-bootable)
    • 电源管理总线(PMBus)接口
    • 两个多通道缓冲串行端口
  • CM-C28x共享通信外设
    • EtherCAT从控制器(ESC)
    • USB 2.0 (MAC + PHY)
    • 两个控制器区域网络(CAN)模块(pin-bootable)
  • 模拟子系统
    • 四个模数转换器(adc)
      • 16位模式
        • 1.1议员
        • 12个差分或24个单端输入
      • 12位模式
        • 3.5议员
        • 24单端输入
      • 每个ADC上的单采样保持(S/H)
      • 转换的硬件后处理
    • 8个带12位数模转换器(DAC)参考的窗口比较器
    • 三个12位缓冲DAC输出
  • 控制外围设备
    • 32个脉宽调制(PWM)通道
      • 8个PWM模块(16通道)的A和B通道的高分辨率
      • 死带支持(在标准和高分辨率上)
    • 7个增强捕获(eCAP)模块
      • 高分辨率捕获(HRCAP)可用于7个eCAP模块中的2个
    • 三个增强的正交编码器脉冲(eQEP)模块
    • 8个Sigma-Delta滤波模块(SDFM)输入通道,每个通道2个独立的滤波器
  • 可配置逻辑块
    • 增强现有的外围功能
    • 支持职位经理解决方案
  • 时钟与系统控制
    • 两个内部零引脚10MHz振荡器
    • 芯片上的晶体振荡器
    • 看门狗定时器模块
    • 缺少时钟检测电路
    • Dual-clock比较器(DCC)
  • 1.2V核心,3.3V I/O设计
  • 包选项
    • 无铅、绿色包装
    • 337球新细间距球网格阵列(nFBGA) [ZWT后缀]
  • 温度的选择
    • 年代:-40°C 125°C结
    • 问:-40°C 125°C环境(AEC Q100资格的汽车应用程序)

应用程序

  • 媒介/短程雷达
  • HVAC大型商用电机控制
  • 自动化分拣设备
  • 数控控制
  • 中央逆变器
  • 字符串逆变器
  • 逆变器,电机控制
  • 机载(OBC),无线充电器
  • 直线电机分段控制器
  • 伺服驱动控制模块
  • 工业交直流
  • 三相UPS

原理框图


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