Texas Instruments TMS320F28P65x/TMS320F28P65x-Q1 Echtzeit-MCUs

Die Echtzeit-Mikrocontroller (MCUs) TMS320F28P65x/TMS320F28P65x-Q1 von Texas Instruments gehören zur C2000™ -Echtzeit-Mikrocontroller-Familie skalierbarer Bauteile mit extrem niedriger Latenz. Die C2000-MCUs wurden für Effizienz in der Leistungselektronik entwickelt, u. a. für hohe Leistungsdichte und Schaltfrequenzen. Außerdem unterstützen die Bauteile die Verwendung von IGBT-, GaN- und SiC-Technologien.

Das Echtzeitsteuerungssubsystem des Mikrocontrollers TMS320F28P65x/TMS320F28P65x-Q1 von TI basiert auf dem 32-Bit-C28x-DSP-Kern, der in jedem Kern eine Signalverarbeitungsleistung von 200 MIPS für Fließkomma- oder Festkomma-Code bietet, der entweder vom On-Chip-Flash oder SRAM ausgeführt werden. Die Bauteile der Serie TMS320F28P65x-Q1 sind nach AEC-Q100 für Anwendungen in der Automobilindustrie qualifiziert.

Merkmale

  • Echtzeitverarbeitung
    • Enthält bis zu drei CPUs: zwei C28x 32-Bit-DSP-CPUs und eine CLA-CPU, die alle mit 200 MHz betrieben werden
    • Bietet eine Gesamtverarbeitungsleistung, die der eines Arm® Cortex®-M7-basierten Geräts mit 1000 MHz entspricht, bei Echtzeit-Signalkettenleistung
    • C28x DSP-Architektur
      • IEEE 754 Doppel-Präzisions-Fließkommaeinheit (64-Bit)
      • Trigonometric Math Unit (TMU)
      • Schnelle ganzzahlige Division (FINTDIV)
      • CRC-Motor und Anweisungen (VCRC)
    • Control Law Accelerator (CLA) CPU
      • IEEE 754 Einfachpräzisions-Gleitkomma
      • Führt unabhängig von C28x-CPUs Code aus
  • Analoges Subsystem
    • Drei Analog-Digital-Wandler (ADCs)
      • 16-Bit-Modus, jeweils 1,19 MSPS
      • 12-Bit-Modus, jeweils 3,92 MSPS
      • Bis zu 40 einendige oder 19 differentielle Eingänge
      • Getrennte Abtast- und Haltefunktion (S/H) an jedem ADC, um gleichzeitige Messungen zu ermöglichen
      • Hardware-Nachbearbeitung von Umwandlungen
      • Hardware-Überabtastungs- (bis zu 128x) und Unterabtastmodi mit Akkumulation, Mittelwertbildung und Ausreißer-Unterdrückung
      • 24 redundante Eingangskanäle für Flexibilität
      • Automatischer Vergleich der Umwandlungsergebnisse für funktionale Sicherheitsapplikationen
    • 11 Komparatoren mit Fenster und 12-Bit-Digital-Analog-Wandler-Referenzen (DAC)
      • DAC mit Neigungsausgleich — ermöglicht Spitzenstrom- und Talstrommodussteuerung
      • Verbindungsoptionen für internen Temperatursensor und ADC-Referenz
    • Zwei gepufferte 12-Bit-DAC-Ausgänge
    • Zwei CAN-FD-/MCAN-Controller-Area-Netzwerke mit flexibler Datenrate
  • System-Peripherie
    • Zwei 6-Kanal-DMA-Controller (Direct Memory Access, DMA)
    • 185 individuell programmierbare Multiplex-Universal-Ein-/Ausgangs-Pins (GPIO)
    • Erweiterter Peripheral Interrupt controller (ePIE)
    • Unterstützung für Stromsparmodus (LPM)
    • Embedded-Echtzeit-Analyse und -Diagnose (ERAD)
    • Hintergrund-CRC (BGCRC)
  • Sicherheitsperipherie
    • Advanced Encryption Standard (AES-128, 192, 256) Beschleuniger
    • Sicherheit
      • JTAGLOCK
      • Zero-Pin-Boot
      • Dual-Zonen-Sicherheit
    • Eindeutige Identifizierungsnummer (UID)
  • Sicherheitsperipherie
    • Einfachere Umsetzung durch Gegenüberstellung
    • Lockstep auf C28x CPU 2
    • Speicher-Einschalt-Selbsttest (MPOST)
    • Hardware-integrierter Selbsttest (HWBIST)
    • Für die funktionale Sicherheit ausgelegt
      • Für funktionale Sicherheitsapplikationen ausgelegt
      • Dokumentation zur Unterstützung des Systemdesigns gemäß ISO 26262 und IEC 61508 wird verfügbar sein
      • Systematische Fähigkeit bis zu ASIL D und SIL 3 ausgerichtet
      • Hardware-Fähigkeit bis zu ASIL B und SIL 2 ausgerichtet
    • Sicherheitsbezogene Zertifizierung
      • ISO 26262 und IEC 61508 Zertifizierung bis zu ASIL B und SIL 2 durch TÜV SÜD geplant
  • Takt- und Systemsteuerung
    • Zwei interne 10-MHz-Oszillatoren
    • On-Chip-Quarzoszillator
    • 2 * APLL, BOR, redundanter interrupt-Vektor-RAM
    • Watchdog-Timer-Modul mit Fenster
    • Fehlende Takterkennungsschaltung
    • Dual-Takt-Komparator (DCC)
    • Live-Firmware-Update (LFU)
      • Schneller Kontextwechsel von alter zu neuer FirmWare mit oder ohne Leistungszyklus
    • 1,2 V Core, 3,3 V I/O-Design
      • Interner VREG für 1,2 V Generierung
      • Spannungsabfall-Reset-Schaltung (BOR)
  • Speicher
    • 1,28 MB CPU-mappable Flash (ECC-geschützt) mit fünf Flash-Bänken
    • 248 KB RAM (verbesserte Paritätsschutz)
    • Externe Speicherschnittstelle (EMIF) mit ASRAM, SDRAM-Unterstützung oder ASIC/FPGA
  • Steuerungsperipherie
    • 36 Pulsweitenmodulatorkanäle (PWM), alle mit 150 ps hoher Auflösung (HRPWM)
      • Unterstützung für Mindest-Totband-Logikschaltung (MINDB), illegale Combo-Logikschaltung (ICL) und andere Sonderfunktionen (d. h. Dioden-Emulation [DE])
      • Ermöglicht die Unterstützung von Matrixwandlern, Multilevel-Wandlern und Resonanzwandlern ohne zusätzliche externe Logik
    • Sieben eCAP-Module (Enhanced Capture, eCAP)
      • High-Resolution Capture (HRCAP) ist auf zwei der sieben eCAP-Module verfügbar
      • Zwei neue Überwachungseinheiten für Flanke, Impulsbreite und Periode, die mit ePWM Stroboskopen und Auslöseereignissen gekoppelt werden können
      • Mehr 256 Eingänge für mehr Erfassungsoptionen
      • Neue ADC SOC-Generierungsfähigkeit
      • eCAP kann auch für zusätzliche PWM verwendet werden
      • Sechs eQEP-Module (Enhanced Quadrature Encoder Pulse, eQEP)
      • 16 Sigma-Delta-Filtermodul-Eingangskanäle (SDFM), zwei unabhängige Filter pro Kanal
      • Embedded-Mustergenerator (EPG)
    • Konfigurierbarer Logikblock
      • Sechs Logik-Kacheln zur Erweiterung der bestehenden Peripherieleistung oder Definition einer benutzerdefinierten Logik zur Reduzierung oder Entfernung von externem CPLD/FPGA
      • Unterstützt Encoder-Schnittstellen ohne die Notwendigkeit von FPGA
      • Ermöglicht eine benutzerdefinierte PWM-Generierung für die Leistungsumwandlung
  • Kommunikationsperipherie
    • EtherCAT® SubordinateDevice (oder SubDevice) Controller (ESC)
    • USB 2.0 (MAC + PHY)
    • Schnelle Serielle Schnittstelle (FSI) ermöglicht einen Datenaustausch von bis zu 200 MBit/s über die Isolierung
    • Vier Hochgeschwindigkeits-SPI-Anschlüsse (bis zu 50MHz)
    • Vier serielle Kommunikationsschnittstellen (SCI) (Unterstützung für UART)
    • Zwei asynchrone Hochgeschwindigkeits- (25Mbps) -Universal-Empfänger/-Sender (UARTs)
    • ZweiI2C-Schnittstellen(400 kBit/s)
    • Externe Boot-Option über SPI/SCI/I2C
    • Zwei UART-kompatible LIN-Module (Local Interconnect Network, LIN) (unterstützt SCI)
    • Leistungsmanagement-Bus-Schnittstelle (PMBus) (unterstütztI2C)
    • Ein Controller Area Netzwerk (CAN/DCAN)
  • Gehäuseoptionen:
    • Bleifreies, umweltfreundliches Gehäuse
    • Neues Fine Pitch Ball Grid Array (nFBGA) mit 256 Kugeln [Suffix ZEJ], 13 mm × 13 mm / 0,8 mm Raster
    • 176-poliges PowerPAD™ thermisch verbessertes Low-Profile-Quad-Flatpack (HLQFP) [Suffix PTP], 26 mm × 26 mm / 0,5 mm Raster
    • Neues Fine Pitch Ball Grid Array (nFBGA) mit 169 Kugeln [NMR-Suffix], 9mm × 9mm/0,65mm Raster
    • 100-poliges PowerPAD™ Thermisch verbessert, dünn
    • Quad Flatpack (HTQFP) [PZP-Suffix], 16 mm × 16 mm/0,5 mm Rastermaß
  • Umgebungstemperatur (TA): -40 °C bis 125 °C (für Industrieapplikationen und Fahrzeuganwendungen geeignet)

Applikationen

  • Servoantrieb-Steuermodul
  • Roboter-Servoantrieb
  • CNC-Steuerung
  • Mobile Roboter-Motorsteuerung
  • Große kommerzielle HLK-Motorsteuerung
  • Linearer Motorsegment-controller
  • Zentraler Wechselrichter
  • String-Wechselrichter
  • Leistungsumwandlungssystem
  • DC-Schnellladestation
  • Wechselrichter und Motorsteuerung
  • Industrie-AC/DC
  • Dreiphasige USV
  • Einphasige Online-USV
  • Händlernetzwerk und Server-Netzteil
  • On-Board- (OBC) und drahtloses Ladegerät
  • Kompressormodul für HLK-Anlagen
  • Scheinwerfer

Videos

Funktionales Blockdiagramm

Blockdiagramm - Texas Instruments TMS320F28P65x/TMS320F28P65x-Q1 Echtzeit-MCUs
Veröffentlichungsdatum: 2023-12-28 | Aktualisiert: 2025-05-08