TMS320F28P55x (F28P55x) 是 C2000? 實時微控制器系列的成員,該系列是可擴展、超低延遲的器件,旨在提高電力電子器件的效率,包括但不限于:高功率密度、高開關頻率,并支持使用 GaN 和 SiC 技術。
*附件:tms320f28p559sj-q1.pdf
這些應用包括:
實時控制子系統基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內核,可為從片上閃存或 SRAM 運行的浮點或定點代碼提供 150MHz 的信號處理性能。浮點單元 (FPU)、三角數學單元 (TMU) 和 VCRC(循環冗余校驗)擴展指令集進一步增強了 C28x CPU,加快了對實時控制系統至關重要的常見算法。
CLA 允許從主 C28x CPU 中大量卸載常見任務。CLA 是一個獨立的 32 位浮點數學加速器,與 CPU 并行執行。此外,CLA 具有自己的專用內存資源,可以直接訪問典型控制系統中所需的關鍵外設。支持 ANSI C 的子集是標準配置,硬件斷點和硬件任務切換等關鍵功能也是如此。
神經網絡處理單元 (NPU) 可以支持使用預先訓練的模型進行機器學習推理。NPU 能夠達到 600–1200MOPS(每秒兆次運算),并支持 ARC 故障檢測或電機故障檢測的模型,與僅基于軟件的實現相比,NPU 可提供高達 10 倍的 NN 推理周期改進。使用 TI 的 Edge AI Studio - Model Composer 或 Tiny ML Modelmaker 加載和訓練模型以獲得一組高級功能。C28x 的源代碼由這些工具生成,無需手動編碼。對于依賴自己的 AI 訓練框架的客戶,TI 的神經網絡編譯器可以幫助您移植 AI 模型,以便與許多基于 C28x 的 MCU 兼容。對于對參考解決方案感興趣的用戶,請請求訪問 TI 的電弧故障檢測項目或電機軸承故障檢測項目。
F28P55x 支持高達 1088KB 的閃存,分為四個 256KB 存儲體和一個 64KB 存儲體,支持對一個存儲體進行編程并在另一個存儲體中并行執行。此外,還提供高達 133KB 的片上 SRAM 作為閃存的補充。
F28P55x 上的實時固件更新硬件增強功能允許從舊固件快速切換到新固件,從而在更新設備固件時最大限度地減少應用程序停機時間。
高性能模擬模塊集成在 F28P55x 實時微控制器 (MCU) 上,并與處理和 PWM 單元緊密耦合,以提供最佳的實時信號鏈性能。24 個 PWM 通道,均支持與頻率無關的分辨率模式,支持控制各種功率級,從三相逆變器到功率因數校正和高級多電平功率拓撲。
包含可配置邏輯塊 (CLB) 允許用戶添加自定義邏輯,并可能將類似 FPGA 的功能集成到 C2000 實時 MCU 中。
通過各種行業標準通信端口(如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN 和 CAN FD)支持接口,并提供多個引腳多路復用選項以實現最佳信號放置。
特性
- 實時處理:
- 150MHz C28x 32 位 DSP CPU
- 相當于基于 300MHz Arm Cortex-M7? 的器件,具有實時信號鏈性能(請參閱展示 C2000? 控制 MCU 優化信號鏈的實時基準測試應用說明?
- IEEE 754 單精度浮點單元 (FPU32)
- 三角數學單元 (TMU)
- 支持非線性比例積分微分 (NLPID) 控制
- CRC 引擎和指令 (VCRC)
- 可編程控制律加速器 (CLA)
- 150兆赫
- 相當于基于 Arm Cortex-M7 的 200MHz? 器件,具有實時信號鏈性能(請參閱展示 C2000? 控制 MCU 優化信號鏈的實時基準測試應用說明?
- IEEE 754 單精度浮點指令
- 獨立于主 CPU 執行代碼
- 片上存儲器
- 安全
- 安全啟動
- JTAG 鎖定
- 高級加密標準 (AES) 加速器
- 唯一標識 (UID) 號
- 時鐘和系統控制
- 3.3V I/O 設計
- 內部 VREG 生成允許單電源設計
- 掉電復位 (BOR) 電路
- 4 個 GPIO 上的 5V 故障安全和容錯能力,支持 PMBUS/I2C
- 4 個 GPIO 上的 1.35V VIH 配置
- 系統外圍設備
- 通信外圍設備
- 一個電源管理總線 (PMBus) 接口
- 支持 Fast Plus 模式 - 1MHz SCL
- 選定引腳支持 5V/3.3V/1.35V VIH
- 兩個內部集成電路 (I2C) 接口
- 具有靈活數據速率 (CAN FD/MCAN) 總線端口的雙控制器局域網
- 每個 MCAN 模塊 4KB 消息 RAM,獨立于系統內存
- 如果未使用 MCAN,則能夠將 RAM 重新用于 CPU 數據變量
- 1 個通用串行總線 (USB 2.0 MAC + PHY)
- 兩個串行外設接口 (SPI) 端口
- 三個 UART 兼容串行通信接口 (SCI)
- 一個兼容 UART 的本地互連網絡 (LIN) 接口
- 快速串行接口 (FSI),帶 1 個發射器和 1 個接收器(高達 200Mbps)
- 一個電源管理總線 (PMBus) 接口
- 模擬系統
- 增強的控制外設
- 可配置邏輯塊 (CLB)
- 2 張
- 增強現有的外設功能
- 支持位置管理器解決方案
- 神經網絡處理單元 (NPU)
- 針對深度卷積神經網絡 (CNN) 進行了高度優化
- 可變權重和數據長度
- 8 位和 4 位權重
- 8 位和 4 位數據
- 600MOPS(每秒兆次作),在 75MHz 上,8bWx8bD
- 1200MOPS,75MHz,4bWx8bD
- 與 SW 技術相比,NN 推理性能提高了 10 倍
- 無需直接編碼,TI AI 工具可生成固件庫
- 專注于實時控制的邊緣 AI 模型
- ARC 故障示例
- 電機故障示例
- 實時固件更新 (LFU)
- 診斷特征
- 內存開機自檢 (MPOST)
- 以符合功能安全為目標
- 專為功能安全應用而開發
- 提供有助于 ISO 26262 和 IEC 61508 系統設計的文檔
- 系統能力高達 ASIL D 和 SIL 3
- 硬件完整性高達 ASIL B 目標
- 安全相關認證
- 計劃通過 TüV SüD 的 ISO 26262 認證,最高可達 ASIL B
- 套餐選項:
- 128 引腳薄型四方扁平封裝 (TQFP)[后綴為 PDT]
- 100 引腳扁平四方扁平封裝 (LQFP)[PZ 后綴]
- 80 引腳 TQFP [PNA 后綴]
- 64 引腳 LQFP [后綴 PM]
- 56 引腳超薄四方扁平封裝無引腳 (VQFN) [后綴 RSH]
- 溫度選項:
- 結點 (TJ):–40°C 至 150°C
參數
方框圖
1. 概述
- ?設備系列?:TMS320F28P55x系列實時微控制器
- ?主要特點?:
- 獨立的32位浮點數學加速器(CLA)
- 高達1088KB的閃存(ECC保護)
- 多達32KB的SRAM,帶ECC和奇偶校驗保護
- 支持現場固件更新的雙閃存銀行
- VBAT島提供獨立的輔助電源域
2. 應用領域
3. 功能描述
- ?CLA?:獨立于主CPU運行,支持并行處理,減少主CPU負擔。
- ?內存資源?:CLA擁有專用的內存資源,可直接訪問關鍵外設。
- ?閃存和SRAM?:提供大容量的閃存和SRAM,支持ECC和奇偶校驗,確保數據完整性。
- ?VBAT島?:為低頻模塊提供備用電源,支持電池、超級電容器或備用電壓級別。
4. 功能框圖
- 文檔提供了詳細的功能框圖,展示了CPU、CLA、內存、外設等模塊之間的連接關系。
5. 設備比較
- 與同系列其他設備(如TMS320F28P550SJ)在閃存大小、CLA性能、外設支持等方面進行了比較。
6. 引腳配置與功能
- 提供了多種封裝選項,包括128引腳QFP、100引腳QFP、80引腳QFP、64引腳QFP和56引腳VQFN。
- 詳細列出了每個引腳的屬性、信號描述、復用方案以及未使用引腳的連接方式。
7. 規格參數
- ?絕對最大額定值?:包括供電電壓、工作溫度范圍等。
- ?ESD額定值?:提供了商業和汽車級ESD保護水平。
- ?推薦工作條件?:詳細列出了各種工作條件下的電氣參數。
- ?熱信息?:包括不同封裝類型的熱阻特性。
- ?電源電流特性?:描述了不同工作模式下的電源電流消耗。
- ?時鐘規格?:提供了系統時鐘、CPU時鐘、外設時鐘等的詳細規格。
- ?數字IO?:包括電氣特性和切換特性。
- ?模擬外設?:如ADC、溫度傳感器、比較器等的詳細規格。
- ?控制外設?:如ePWM、eCAP、eQEP等的規格參數。
- ?通信外設?:如SCI、I2C、SPI、CAN、LIN、USB等的規格參數。
8. 詳細描述
- ?內存?:詳細描述了內存組織、閃存映射、SRAM映射等。
- ?外設?:詳細列出了所有外設的寄存器基地址和大小。
- ?安全特性?:包括JTAG鎖、安全啟動等。
- ?看門狗?:描述了看門狗定時器的功能和工作原理。
- ?定時器?:提供了C28x定時器的詳細規格和使用方法。
9. 參考設計
- 提供了一個基于GaN的1.6kW雙向微逆變器參考設計示例。
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TMS320F2833x、TMS320F2823x實時微控制器數據表

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