Introduzione ai microcontrollori C2000
Il microcontrollore C2000 è progettato specificamente per il controllo in tempo reale e ha due aree di applicazione principali: controllo dell’alimentazione digitale (come energia solare ed eolica, alimentazione per comunicazioni e server) e controllo del motore (inclusi prodotti elettronici domestici come condizionatori d’aria, frigoriferi, lavatrici, droni, veicoli elettrici, pompe dell’acqua, servoazionamenti industriali come robot industriali, servoazionamenti, inverter, ecc.). È adatto anche a molte applicazioni automobilistiche grazie ai requisiti di certificazione di livello automobilistico.
Informazioni su F28003x
Il microcontrollore F28003x fa parte della famiglia C2000 prodotta da Texas Instruments. È un tipo di chip di sistema embedded per lo sviluppo di applicazioni di controllo industriale. È progettato per fornire capacità di elaborazione affidabili, efficienti e ad alte prestazioni per un’ampia gamma di sistemi di controllo, tra cui il controllo del motore, la conversione di potenza e l’elaborazione del segnale digitale.
Funzionalità e capacità
Sistema di controllo in tempo reale
Il sottosistema di controllo in tempo reale si basa sul core DSP C28x a 32 bit di TI, che fornisce 120 MHz di prestazioni di elaborazione del segnale per codice a virgola mobile o a punto fisso in esecuzione dalla memoria flash o SRAM on-chip. Le prestazioni della CPU C28x sono ulteriormente migliorate dall’unità a virgola mobile (FPU), dall’acceleratore di funzioni trigonometriche (TMU) e dal set di istruzioni esteso VCRC (Cyclic Redundancy Check), accelerando così la velocità degli algoritmi comunemente usati per i sistemi di controllo in tempo reale.
Periferiche ad alte prestazioni
Allo stesso tempo, il microcontrollore in tempo reale F28003x integra anche moduli analogici ad alte prestazioni, che sono strettamente combinati con l’unità di elaborazione e l’unità PWM per fornire prestazioni migliori della catena di segnale in tempo reale. 16 canali PWM, inclusi 8 canali con capacità ad alta risoluzione (risoluzione di 150 ps), possono controllare vari stadi di potenza, da inverter trifase a correzione del fattore di potenza e topologie di alimentazione avanzate a più livelli.
Interfacce di comunicazione
Una varietà di porte di comunicazione comuni del settore come SPI, SCI, I2C, PMBus, LIN, CAN e CAN FD non sono solo disponibili per la connettività, ma forniscono anche più opzioni di multiplexing dei pin per un eccellente posizionamento del segnale. L’interfaccia seriale veloce (FSI) consente una comunicazione robusta fino a 200 Mbps attraverso i confini di isolamento.
Controller dell'interfaccia host
La piattaforma C2000 aggiunge l’Host Interface Controller (HIC), un’interfaccia ad alta velocità di trasmissione che consente agli host esterni di accedere direttamente alle risorse dell’F28003x. Rispetto alla generazione precedente di DSP, le prestazioni di questa serie di dispositivi sono state notevolmente migliorate ed è compatibile con il software del controller C28x a punto fisso, semplificando lo sviluppo del software, riducendo i tempi di sviluppo e riducendo i costi di sviluppo.
Parametri
- Frequenza operativa massima: 120 MHz
- Memoria flash: 384 KB
- RAM: 69 KB
- Sistema di clock: oscillatori da 10 MHz
- Sistema analogico: 3 ADC a 12 bit con frequenza di campionamento di 4 MSPS, 2 DAC a 12 bit
- Interfacce di comunicazione: 2 CAN, 2 SPI, 2 I2C, 4 UART
- Periferiche: 2 Timer, 16 canali PWM, 55 pin GPIO, DMA a 6 canali
- Temperatura: –40°C a 150°C
Schema dei pin F28003X
Diagramma a blocchi F28003X
Package F28003x
Applicazioni
Il microcontrollore F28003x è comunemente utilizzato in applicazioni come veicoli elettrici, sistemi di energia rinnovabile e automazione industriale.
- Controllo motore: motori DC brushless (BLDC), motori a induzione CA e motori passo-passo, azionamenti a frequenza variabile, servodrive e robotica.
- Power electronics: inverter, convertitori e alimentatori a commutazione.
- Automazione industriale: controllori logici programmabili (PLC), interfacce uomo-macchina (HMI) e sensori.
- Sistemi di energia rinnovabile: pannelli solari, turbine eoliche e sistemi di accumulo di energia.
- Applicazioni automobilistiche: powertrain, telaio, servosterzo elettrico, gestione del motore e sistemi di sicurezza.
- Elettronica di consumo: apparecchiature audio di fascia alta, sistemi di automazione domestica e console di gioco.
