TMS320F28P65x （F28P65x） 是 C2000? 實時微控制器系列的一員，該系列可擴展、超低延遲器件專為提高電力電子器件的效率而設(shè)計，包括但不限于：高功率密度、高開關(guān)頻率，并支持使用 IGBT、GaN 和 SiC 技術(shù)。
*附件：tms320f28p659dh-q1.pdf

這些應用包括：

• 工業(yè)電機驅(qū)動器
• 電機控制
  • 牽引逆變器電機控制
  • HVAC 電機控制
  • 移動機器人電機控制
• 太陽能逆變器
  • 集中式逆變器
  • 微型逆變器
  • 組串式逆變器
• 數(shù)字電源
• HEV/EV 動力總成
• 電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施
• 儲能系統(tǒng)
• 工業(yè)和協(xié)作機器人
• 工業(yè)機械和機床
• 工業(yè)移動機器人

實時控制子系統(tǒng)基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內(nèi)核，該內(nèi)核在每個內(nèi)核中提供 200MIPS 的信號處理性能，適用于從片上閃存或 SRAM 運行的浮點或定點代碼。這相當于基于 Cortex-M7? 的設(shè)備上的 400MHz 處理能力（C28x DSP 內(nèi)核提供的性能是 Cortex-M7? 內(nèi)核的兩倍）。三角數(shù)學單元 （TMU） 和 VCRC（循環(huán)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(tǒng)至關(guān)重要的常見算法。擴展指令集支持 IEEE 雙精度 64 位浮點數(shù)學運算。最后，控制律加速器 （CLA） 使每個內(nèi)核的獨立處理能力額外增加 200MIPS。這相當于基于 Cortex-M7? 的設(shè)備上的 280MHz 處理能力（CLA CPU 的性能比 Cortex-M7? 內(nèi)核高 40%）。

在輔助 C28x CPU 中添加了鎖步雙 CPU 比較器選項，以及 ePIE 和 DMA，用于檢測永久和瞬態(tài)故障。為了實現(xiàn)從現(xiàn)有固件到新固件的快速上下文切換，F(xiàn)28P65x 中添加了實時固件更新 （LFU） 的硬件增強功能。

高性能模擬模塊與處理和控制單元緊密集成，以提供最佳的實時信號鏈性能。模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 已得到增強，具有多達 40 個模擬通道，其中 22 個具有通用輸入/輸出 （GPIO） 功能。通過硬件改進，大大簡化了過采樣的實現(xiàn)。對于安全關(guān)鍵型 ADC 轉(zhuǎn)換，增加了一個硬件冗余檢查器，能夠比較來自多個 ADC 模塊的 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果，以實現(xiàn)一致性，而無需額外的 CPU 周期。36 個頻率獨立型 PWM 均具有高分辨率功能，可控制多個功率級，從三相逆變器到高級多電平電源拓撲。PWM 通過最小死區(qū)邏輯 （MINDL） 和非法組合邏輯 （ICL） 功能進行了增強。

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。

此設(shè)備上提供 EtherCAT 子設(shè)備控制器和其他行業(yè)標準協(xié)議，如 CAN FD 和 USB 2.0。快速串行接口 （FSI） 可在隔離邊界上實現(xiàn)高達 200Mbps 的穩(wěn)健通信。

作為高度互聯(lián)的設(shè)備，F(xiàn)28P65x 還提供了各種安全使能器，幫助設(shè)計人員實施其網(wǎng)絡(luò)安全策略并支持硬件加密、安全 JTAG 和安全啟動等功能。

從安全角度來看，F(xiàn)28P65x 支持眾多安全使能器。有關(guān)更多詳細信息，請參閱 C2000? 實時微控制器的工業(yè)功能安全和C2000? 實時微控制器的汽車功能安全。
實時處理

• 包含多達三個 CPU：兩個 32 位 C28x DSP CPU 和一個 CLA CPU，均以 200MHz 運行頻率
• 基于實時信號鏈性能，提供相當于基于 Arm Cortex-M7 的 1000MHz 器件的總處理能力（請參閱展示 C2000? 控制 MCU 優(yōu)化信號鏈的實時基準測試應用說明)
• C28x DSP 架構(gòu)
  • IEEE 754 雙精度（64 位）浮點單元 （FPU）
  • 三角數(shù)學單元 （TMU）
  • 快速整數(shù)除法 （FINTDIV）
  • CRC 引擎和指令 （VCRC）
• 控制律加速器 （CLA） CPU
  • IEEE 754 單精度浮點
  • 獨立于 C28x CPU 執(zhí)行代碼

記憶

• 1.28MB CPU 可映射閃存（ECC 保護），帶 5 個閃存庫
• 248KB RAM（增強型奇偶校驗保護）
• 具有 ASRAM、SDRAM 支持或 ASIC/FPGA 的外部存儲器接口 （EMIF）

模擬子系統(tǒng)

• 三個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
  • 16 位模式，每個 1.19MSPS
  • 12 位模式，每個 3.92MSPS
  • 多達 40 個單端或 19 個差分輸入
  • 每個 ADC 上都有單獨的采樣保持 （S/H），可實現(xiàn)同步測量
  • 轉(zhuǎn)換的硬件后處理
  • 硬件過采樣（高達 128 倍）和欠采樣模式，具有累積、平均和異常值抑制功能
  • 24 個冗余輸入通道，靈活性高
  • 自動比較功能安全應用的轉(zhuǎn)換結(jié)果
• 11 個窗口式比較器，帶 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC） 基準
  • 具有斜率補償?shù)?DAC – 支持峰值電流和谷值電流模式控制
  • 內(nèi)部溫度傳感器和 ADC 基準的連接選項
• 兩個 12 位緩沖 DAC 輸出

控制外設(shè)

• 36 個脈寬調(diào)制器 （PWM） 通道，均具有 150ps 高分辨率能力 （HRPWM）
  • 最小死區(qū)帶邏輯 （MINDB）、非法組合邏輯 （ICL） 和其他特殊功能（即二極管仿真 [DE]）支持
  • 啟用矩陣轉(zhuǎn)換器、多電平轉(zhuǎn)換器和諧振轉(zhuǎn)換器支持，無需額外的外部邏輯
• 7 個增強型捕獲 （eCAP） 模塊
  • 高分辨率捕獲 （HRCAP） 可在 7 個 eCAP 模塊中的 2 個上使用
  • 兩個新的監(jiān)控單元，用于邊沿、脈沖寬度和周期，可與 ePWM 選通和跳閘事件耦合
  • 增加了 256 個輸入，提供了更多捕獲選項
  • 新的 ADC SOC 生成功能
  • eCAP 也可用于額外的 PWM
  • 6 個增強型正交編碼器脈沖 （eQEP） 模塊
  • 16 個 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM） 輸入通道，每個通道 2 個獨立濾波器
  • 嵌入式圖形發(fā)生器 （EPG）
• 可配置邏輯塊
  • 六個邏輯塊，用于增強現(xiàn)有外設(shè)功能或定義自定義邏輯以減少或移除外部 CPLD/FPGA
  • 支持編碼器接口，無需 FPGA
  • 支持定制 PWM 生成以實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換

通信外圍設(shè)備

• EtherCAT 從屬設(shè)備（或子設(shè)備）控制器 （ESC）
• USB 2.0 (MAC + PHY)
• 快速串行接口 （FSI） 支持高達 200Mbps 的隔離數(shù)據(jù)交換
• 4 個高速（高達 50MHz）SPI 端口
• 兩個串行通信接口 （SCI） （支持 UART）
• 兩個高速 （25Mbps） 通用異步接收器/發(fā)射器 （UART）
• 兩個 I2C 接口 （400Kbps）
• 通過 SPI/SCI/I2C 的外部啟動選項
• 兩個兼容 UART 的本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） 模塊（支持 SCI）
• 電源管理總線 （PMBus） 接口（支持 I2C）
• 一個控制器局域網(wǎng) （CAN/DCAN）
• 兩個具有靈活數(shù)據(jù)速率的 CAN FD/MCAN 控制器局域網(wǎng)

系統(tǒng)外設(shè)

• 兩個 6 通道直接內(nèi)存訪問 （DMA） 控制器
• 185 個可單獨編程的多路復用通用輸入/輸出 （GPIO） 引腳
• 擴展外設(shè)中斷控制器 （ePIE）
• 低功耗模式 （LPM） 支持
• 嵌入式實時分析和診斷 （ERAD）
• 背景 CRC （BGCRC）

安全外圍設(shè)備

• 高級加密標準（AES-128、192、256）加速器
• 安全
  • JTAGLOCK 鎖
  • 零引腳啟動
  • 雙區(qū)安全
• 唯一標識 （UID） 號

安全外圍設(shè)備

• 通過倒數(shù)比較更容易實現(xiàn)
• C28x CPU 2 上的鎖步
• 內(nèi)存開機自檢 （MPOST）
• 硬件內(nèi)置自檢 （HWBIST）
• 符合功能安全標準
  • 專為功能安全應用而開發(fā)
  • 提供有助于 ISO 26262 和 IEC 61508 系統(tǒng)設(shè)計的文檔
  • 系統(tǒng)能力高達 ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件完整性高達 ASIL B 和 SIL 2
• 安全相關(guān)認證
  • TüV SüD 的 ISO 26262 認證，最高可達 ASIL B
  • TüV SüD 的 IEC 61508 認證高達 SIL 2

時鐘和系統(tǒng)控制

• 兩個內(nèi)部 10MHz 振蕩器
• 片上晶體振蕩器
• 2*APLL、BOR、冗余中斷向量 RAM
• 窗口式看門狗定時器模塊
• 缺少時鐘檢測電路
• 雙時鐘比較器 （DCC）
• 實時固件更新 （LFU）
  • 從舊固件到新固件的快速上下文切換，有或沒有重啟
• 1.2V 內(nèi)核，3.3V I/O 設(shè)計
  • 用于產(chǎn)生 1.2V 的內(nèi)部 VREG
  • 掉電復位 （BOR） 電路

套餐選項：

• 無鉛、綠色包裝
• 256 焊球新型細間距球柵陣列 （nFBGA） [ZEJ 后綴]，13mm × 13mm/0.8mm 間距
• 176 引腳 PowerPAD? 散熱增強型扁平扁平封裝 （HLQFP） [PTP 后綴]，26mm × 26mm/0.5mm 間距
• 169 焊球新型細間距球柵陣列 （nFBGA） [后綴]，9mm × 9mm/0.65mm 間距
• 100 引腳 PowerPAD? 散熱增強型薄型四方扁平封裝 （HTQFP） [后綴 PZP]，16mm × 16mm/0.5mm 間距

溫度

• 環(huán)境溫度 （TA）：–40°C 至 125°C（符合工業(yè)和汽車標準）

參數(shù)

方框圖

1. 主要特性

• ?高性能CPU?：采用C28x DSP核心，每個核心提供200MIPS的浮點或定點運算能力，相當于400MHz Cortex?-M7的處理性能。
• ?雙核鎖步架構(gòu)?：支持雙核鎖步操作，增強系統(tǒng)可靠性。
• ?豐富的外設(shè)?：包括多達36個ePWM通道、7個eCAP模塊、6個eQEP模塊、2個MCAN模塊、2個I2C模塊、2個SCI模塊等。
• ?高速接口?：支持EtherCAT、USB 2.0、CAN FD等高速通信接口。
• ?安全特性?：集成硬件加密標準（AES）加速器、安全JTAG、安全啟動等功能。

2. 應用領(lǐng)域

• 適用于需要高精度控制和實時處理的應用，如工業(yè)電機驅(qū)動、太陽能逆變器、數(shù)字電源、電動汽車（EV）充電基礎(chǔ)設(shè)施、能源存儲系統(tǒng)等。

3. 功能框圖

• 功能框圖展示了TMS320F28P659DH-Q1的核心架構(gòu)，包括C28x CPU、CLA、存儲器、外設(shè)接口、時鐘模塊等。

4. 引腳配置與功能

• 提供了詳細的引腳圖、引腳屬性表、信號描述表，以及未使用引腳的連接指南。

5. 規(guī)格參數(shù)

• ?絕對最大額定值?：規(guī)定了電源電壓、電流、溫度等參數(shù)的最大值。
• ?推薦工作條件?：詳細列出了正常工作所需的電壓、溫度等條件。
• ?電源消耗?：提供了不同工作模式下的電源消耗數(shù)據(jù)。
• ?電氣特性?：包括ADC、DAC、GPIO、比較器、PWM等外設(shè)的電氣特性。
• ?熱特性?：提供了熱阻等熱特性參數(shù)。
• ?時序特性?：詳細說明了各種外設(shè)的時序要求。

6. 詳細描述

• 對CPU子系統(tǒng)、CLA、存儲器、外設(shè)、中斷管理、引導ROM、安全特性、AES加速器、EMIF、GPIO等模塊進行了詳細描述。

7. 應用、實現(xiàn)與布局

• 提供了典型應用示例，如伺服驅(qū)動控制模塊、太陽能微逆變器、電動汽車充電站功率模塊等。
• 詳細描述了這些應用的系統(tǒng)框圖、資源參考和設(shè)計考慮。

8. 設(shè)備與文檔支持

• 提供了設(shè)備命名規(guī)則、工具和軟件（如C2000Ware、CCS集成開發(fā)環(huán)境）、文檔支持（如技術(shù)參考手冊、用戶指南）、支持資源（如TI E2E支持論壇）等信息。

9. 修訂歷史

• 記錄了文檔的修訂歷史和變更內(nèi)容。