TMS320F28003x （F28003x） 是 C2000? 實(shí)時(shí)微控制器系列的成員，該系列可擴(kuò)展、超低延遲器件專為提高電力電子效率而設(shè)計(jì)，包括但不限于：高功率密度、高開關(guān)頻率，并支持使用 GaN 和 SiC 技術(shù)。
*附件：tms320f280034-q1.pdf

這些應(yīng)用包括：

• 電機(jī)驅(qū)動
• 電器
• 混合動力、電動和動力總成系統(tǒng)
• 太陽能和電動汽車充電
• 數(shù)字電源
• 車身電子和照明
• 測試和測量

實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內(nèi)核，可為從片上閃存或 SRAM 運(yùn)行的浮點(diǎn)或定點(diǎn)代碼提供 120 MHz 的信號處理性能。浮點(diǎn)單元 （FPU）、三角數(shù)學(xué)單元 （TMU） 和 VCRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）擴(kuò)展指令集進(jìn)一步增強(qiáng)了 C28x CPU，加快了對實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)至關(guān)重要的常見算法。

CLA 允許從主 C28x CPU 中大量卸載常見任務(wù)。CLA 是一個(gè)獨(dú)立的 32 位浮點(diǎn)數(shù)學(xué)加速器，與 CPU 并行執(zhí)行。此外，CLA 具有自己的專用內(nèi)存資源，可以直接訪問典型控制系統(tǒng)中所需的關(guān)鍵外設(shè)。支持 ANSI C 的子集是標(biāo)準(zhǔn)配置，硬件斷點(diǎn)和硬件任務(wù)切換等關(guān)鍵功能也是如此。

F28003x 支持高達(dá) 384KB （192KW） 的閃存，分為三個(gè) 128KB （64KW） 存儲區(qū)，支持并行編程和執(zhí)行。還提供高達(dá) 69KB （34.5KW） 的片上 SRAM 以補(bǔ)充閃存。

F28003x 上的實(shí)時(shí)固件更新硬件增強(qiáng)功能允許從舊固件快速切換到新固件，從而在更新設(shè)備固件時(shí)最大限度地減少應(yīng)用程序停機(jī)時(shí)間。

高性能模擬模塊集成在 F28003x 實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)信號鏈性能。16 個(gè) PWM 通道，均支持與頻率無關(guān)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(shù)校正和高級多級功率拓?fù)洹?/p>

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(shí)時(shí) MCU 中。

通過各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信端口（如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN、CAN 和 CAN FD）支持接口，并提供多個(gè)引腳多路復(fù)用選項(xiàng)以實(shí)現(xiàn)最佳信號放置。快速串行接口 （FSI） 可在隔離邊界上實(shí)現(xiàn)高達(dá) 200Mbps 的穩(wěn)健通信。

C2000 平臺的新功能是主機(jī)接口控制器 （HIC），這是一個(gè)高吞吐量接口，允許外部主機(jī)直接訪問 TMS320F28003x 的資源。

特性

• TMS320C28x 32 位 DSP 內(nèi)核，120MHz
  • IEEE 754 浮點(diǎn)單元 （FPU）
    • 支持快速整數(shù)除法 （FINTDIV）
  • 三角數(shù)學(xué)單元 （TMU）
    • 支持非線性比例積分微分 （NLPID） 控制
  • CRC 引擎和指令 （VCRC）
  • 10 個(gè)硬件斷點(diǎn)（使用 ERAD）
• 可編程控制律加速器 （CLA）
  • 120兆赫
  • IEEE 754 單精度浮點(diǎn)指令
  • 獨(dú)立于主 CPU 執(zhí)行代碼
• 片上存儲器
  • 384KB （192KW） 閃存（受 ECC 保護(hù)），跨三個(gè)獨(dú)立存儲區(qū)
  • 69KB （34.5KW） 的 RAM（受 ECC 保護(hù)）
  • 安全
    • JTAGLOCK 鎖
    • 零引腳啟動
    • 雙區(qū)安全
• 時(shí)鐘和系統(tǒng)控制
  • 兩個(gè)內(nèi)部 10MHz 振蕩器
  • 晶體振蕩器或外部時(shí)鐘輸入
  • 窗口式看門狗定時(shí)器模塊
  • 缺少時(shí)鐘檢測電路
  • 雙時(shí)鐘比較器 （DCC）
• 3.3V I/O 設(shè)計(jì)
  • 內(nèi)部 VREG 生成允許單電源設(shè)計(jì)
  • 掉電復(fù)位 （BOR） 電路
• 系統(tǒng)外圍設(shè)備
  • 6 通道直接內(nèi)存訪問 （DMA） 控制器
  • 55 個(gè)可單獨(dú)編程的多路復(fù)用通用輸入/輸出 （GPIO） 引腳
  • 模擬引腳上有 23 個(gè)數(shù)字輸入
  • 模擬引腳 （AGPIO） 上的 2 個(gè)數(shù)字輸入/輸出
  • 增強(qiáng)型外設(shè)中斷擴(kuò)展 （ePIE）
  • 多種低功耗模式 （LPM） 支持
  • 嵌入式實(shí)時(shí)分析和診斷 （ERAD）
  • 唯一標(biāo)識 （UID） 號
• 通信外圍設(shè)備
  • 一個(gè)電源管理總線 （PMBus） 接口
  • 兩個(gè)內(nèi)部集成電路 （I2C） 接口
  • 一個(gè)控制器局域網(wǎng) （CAN/DCAN） 總線端口
  • 一個(gè)具有靈活數(shù)據(jù)速率 （CAN FD/MCAN） 總線端口的控制器局域網(wǎng)
  • 兩個(gè)串行外設(shè)接口 （SPI） 端口
  • 兩個(gè) UART 兼容串行通信接口 （SCI）
  • 兩個(gè)兼容 UART 的本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） 接口
  • 快速串行接口 （FSI），帶 1 個(gè)發(fā)射器和 1 個(gè)接收器（高達(dá) 200Mbps）
• 模擬系統(tǒng)
  • 三個(gè) 4MSPS、12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
    • 多達(dá) 23 個(gè)外部通道（包括 2 個(gè) gpdac 輸出）
    • 每個(gè) ADC 四個(gè)集成后處理模塊 （PPB）
  • 四個(gè)窗口式比較器 （CMPSS），帶 12 位參考數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）
    • 數(shù)字毛刺濾波器
  • 兩個(gè) 12 位緩沖 DAC 輸出
• 增強(qiáng)的控制外設(shè)
  • 16 個(gè) ePWM 通道，其中 8 個(gè)通道具有高分辨率功能（150 ps 分辨率）
    • 集成死區(qū)支持
    • 集成硬件跳閘區(qū) （TZ）
  • 三個(gè)增強(qiáng)型捕獲 （eCAP） 模塊
    • 高分辨率捕獲 （HRCAP） 可在三個(gè) eCAP 模塊之一上使用
  • 兩個(gè)增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 （eQEP） 模塊，支持 CW/CCW作模式
  • 8 個(gè) Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM） 輸入通道（每個(gè)通道 2 個(gè)并行濾波器）
    • 標(biāo)準(zhǔn) SDFM 數(shù)據(jù)過濾
    • Comparator filter 用于對高估或低估情況采取快速作
  • 嵌入式圖形發(fā)生器 （EPG）
• 可配置邏輯塊 （CLB）
  • 4 張
  • 增強(qiáng)現(xiàn)有的外設(shè)功能
  • 支持位置管理器解決方案
• 主機(jī)接口控制器 （HIC）
  • 從外部主機(jī)訪問內(nèi)部存儲器
• 背景 CRC （BGCRC）
  • 對 32 位數(shù)據(jù)進(jìn)行單周期 CRC 計(jì)算
• 高級加密標(biāo)準(zhǔn) （AES） 加速器
• 實(shí)時(shí)固件更新 （LFU）
  • 從舊固件到新固件的快速上下文切換
  • 閃存庫擦除時(shí)間改進(jìn)
• 診斷特征
  • 內(nèi)存開機(jī)自檢 （MPOST）
  • 硬件內(nèi)置自檢 （HWBIST）
• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)（僅限 PZ 和 Q100 PM 封裝）
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 提供有助于 ISO 26262 和 IEC 61508 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件功能高達(dá) ASIL B 和 SIL 2
• 安全相關(guān)認(rèn)證
  • TüV SüD 的 ISO 26262 認(rèn)證，最高可達(dá) ASIL B 和 SIL 2（僅限 PZ 和 Q100 PM 套件）
• 套餐選項(xiàng)：
  • 100 引腳扁平四方扁平封裝 （LQFP） [后綴 PZ]
  • 80 引腳扁平四方扁平封裝 （LQFP） [PN 后綴]
  • 64 引腳 （LQFP） [后綴 PM]
  • 48 引腳 （LQFP） [PT 后綴]
• 溫度選項(xiàng)：
  • 自然空氣 （TA）：–40°C 至 125°C
  • 結(jié)點(diǎn) （TJ）：–40°C 至 150°C

參數(shù)

方框圖

1. 概述

TMS320F280034-Q1 是一款基于 C2000? 實(shí)時(shí)控制微控制器（MCU）系列的產(chǎn)品，專為高效電源電子應(yīng)用設(shè)計(jì)。它集成了高性能的模擬和數(shù)字外設(shè)，以及增強(qiáng)的控制律加速器（CLA），以支持復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制算法。

2. 核心特性

2.1 處理器與加速器

• ?C28x CPU?：32位定點(diǎn)處理器，提供120MHz的信號處理能力。
• ? 浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU） ?：增強(qiáng)浮點(diǎn)運(yùn)算能力。
• ? 控制律加速器（CLA） ?：獨(dú)立的32位浮點(diǎn)數(shù)學(xué)加速器，與CPU并行執(zhí)行，支持高達(dá)8個(gè)任務(wù)或中斷服務(wù)例程。
• ? Trigonometric Math Unit（TMU） ?：支持快速執(zhí)行常見的三角函數(shù)和算術(shù)運(yùn)算。

2.2 內(nèi)存與存儲

• ?閃存?：384KB（192KW）ECC保護(hù)的閃存，分為三個(gè)獨(dú)立的閃存銀行。
• ?RAM?：69KB（34.5KW）ECC保護(hù)的RAM。
• ?安全特性?：包括JTAG鎖、零引腳啟動、雙區(qū)安全等。

2.3 模擬與數(shù)字外設(shè)

• ?ADC?：三個(gè)12位ADC，提供精確和高效的模擬信號管理。
• ?ePWM/HRPWM?：增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器，支持高精度電機(jī)控制。
• ?eCAP/eQEP?：增強(qiáng)型捕獲模塊和增強(qiáng)型正交編碼器脈沖模塊，用于精確的位置和速度測量。
• ?CMPSS?：比較器子系統(tǒng)，支持多達(dá)8個(gè)窗口比較器。

2.4 通信接口

• ?SCI/SPI/I2C?：支持多種串行通信協(xié)議。
• ?CAN/LIN?：控制器局域網(wǎng)和本地互連網(wǎng)絡(luò)接口，支持工業(yè)通信標(biāo)準(zhǔn)。
• ?FSI?：高速串行接口，支持高吞吐量數(shù)據(jù)傳輸。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

• ?工業(yè)電機(jī)驅(qū)動?
• ?太陽能逆變器?
• ?數(shù)字電源?
• ?電動汽車和交通運(yùn)輸?
• ?電機(jī)控制?
• ?傳感和信號處理?

4. 開發(fā)工具與支持

• ? 集成開發(fā)環(huán)境（IDE） ?：支持Code Composer Studio?。
• ?SysConfig工具?：自動選擇滿足輸入要求的pinmux設(shè)置。
• ?文檔與培訓(xùn)資源?：提供詳細(xì)的技術(shù)參考手冊、用戶指南和在線培訓(xùn)資源。

5. 封裝與可訂購信息

• ?封裝類型?：LQFP，包括PZ（100引腳）、PN（80引腳）、PM（64引腳）和PT（48引腳）等多種封裝選項(xiàng)。
• ?可訂購信息?：提供詳細(xì)的封裝尺寸、機(jī)械特性和可訂購部件號。

6. 安全性與功能性

• ?安全特性?：包括JTAG鎖、零引腳啟動和雙區(qū)安全，保護(hù)代碼免受未授權(quán)訪問。
• ?功能性安全?：符合ISO 26262/IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)，支持功能安全應(yīng)用。