TI TMS320F28003x實時微控制器實現(xiàn)高速度、高分辨率和復(fù)雜控制算法

近幾年來，基于數(shù)字信號處理器（DSP）內(nèi)核的集成電路由于在計算速度、存儲容量等方面的表現(xiàn)優(yōu)于單片機(jī)，已逐漸代替單片機(jī)運(yùn)用于電機(jī)控制等系統(tǒng)中。DSP是一種適合用于數(shù)字信號處理運(yùn)算的微處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)實時快速的數(shù)字信號處理算法，其主要優(yōu)勢包括精度高、靈活性大、可靠性高等。通常，將以DSP為基礎(chǔ)的內(nèi)核，與測量控制所需的外圍功能電路集成在一個芯片內(nèi)，這樣芯片不僅結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、易于使用，還可以大大降低價格，縮小體積。因此，基于DSP內(nèi)核的控制芯片通常是電機(jī)應(yīng)用、馬達(dá)伺服控制、工業(yè)控制應(yīng)用的理想選擇。

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作為世界知名的微控制器生產(chǎn)廠商，TI發(fā)布了面向工廠自動化、工業(yè)機(jī)械、馬達(dá)控制、電動汽車、智能家電應(yīng)用的TMS320F28003x實時微控制器。它既有數(shù)字信號處理能力，又有強(qiáng)大的嵌入式處理功能，能幫助廣大工程師實現(xiàn)向32位數(shù)字信號處理器的過渡。

TMS320F28003x實時微控制器

TI TMS320F28003x（F28003x）實時微控制器是C2000 實時微控制器系列中的一款器件。該可擴(kuò)展、超低延遲器件系列旨在提高電力電子設(shè)備的效率，擁有高功率密度、高開關(guān)頻率等特性，并支持GaN和SiC技術(shù)。

實時控制子系統(tǒng)基于TI的32位C28x DSP內(nèi)核，可針對從片上閃存或SRAM運(yùn)行的浮點或定點代碼提供120MHz的信號處理性能。浮點單元（FPU）、三角函數(shù)加速器（TMU）和VCRC（循環(huán)冗余校驗）擴(kuò)展指令集進(jìn)一步增強(qiáng)了C28x CPU的性能，從而加快了實時控制系統(tǒng)主要常用算法的速度。

同時，F(xiàn)28003x實時微控制器還集成了高性能模擬模塊，與處理單元和PWM單元緊密結(jié)合，可提供更好的實時信號鏈性能。16個PWM通道，包含具有高分辨率功能（150ps分辨率）的8個通道，可控制各種功率級，從三相逆變器到功率因數(shù)校正和先進(jìn)的多級電源拓?fù)洹?/p>

各種業(yè)界通用通信端口（如SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN、CAN和CAN FD）不僅可用于連接，還提供了多個引腳復(fù)用選項，以實現(xiàn)出色的信號布局?？焖俅?a target="_blank">接口（FSI）可跨隔離邊界實現(xiàn)高達(dá)200Mbps的穩(wěn)健通信。

C2000平臺新增了主機(jī)接口控制器（HIC），這是一種高吞吐量接口，允許外部主機(jī)直接訪問F28003x的資源。與前代DSP相比，此系列器件性能有了大幅度提升，并與定點C28x控制器軟件兼容，從而得以簡化軟件開發(fā)，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

TI TMDSCNCD280039C ControlCARD評估模塊

總結(jié)

TI的高性能TMS320F28003x實時微控制器主頻高達(dá)120MHz；具備I2C、SPI、CAN、LIN等總線接口，適用于各種控制類工業(yè)設(shè)備；通過了高低溫、振動測試，適合工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，是實現(xiàn)運(yùn)動控制系統(tǒng)的理想選擇。

32位數(shù)字信號控制器中許多新技術(shù)的采用使得性能得到了極大的提高，實現(xiàn)了高速度、高分辨率和復(fù)雜控制算法。未來32位數(shù)字信號控制器必將占據(jù)較大的市場份額。由于價格適當(dāng)，性能高，32位實時微控制器將作為主流控制芯片被大力推廣使用。