Введение в микроконтроллеры C2000
Микроконтроллер C2000 разработан специально для управления в реальном времени и имеет две основные области применения: цифровое управление питанием (например, солнечная и ветровая энергия, связь и питание серверов) и управление двигателями (включая бытовую электронику, такую как кондиционеры, холодильники, стиральные машины, дроны, электромобили, водяные насосы, промышленные сервоприводы, такие как промышленные роботы, сервоприводы, инверторы и т. д.). Он также подходит для многих автомобильных приложений благодаря требованиям сертификации автомобильного класса.
О F28003x
Микроконтроллер F28003x входит в семейство C2000, производимое компанией Texas Instruments. Это встроенный системный чип для разработки промышленных систем управления. Он предназначен для обеспечения надежных, эффективных и высокопроизводительных вычислительных возможностей для широкого спектра систем управления, включая управление двигателями, преобразование энергии и цифровую обработку сигналов.
Особенности и возможности
Система управления в реальном времени
Подсистема управления в реальном времени основана на 32-разрядном ядре DSP C28x от TI, которое обеспечивает производительность обработки сигналов 120 МГц для кода с плавающей или фиксированной запятой, выполняемого из встроенной флэш-памяти или SRAM. Производительность процессора C28x дополнительно повышается за счет блока с плавающей запятой (FPU), ускорителя тригонометрических функций (TMU) и расширенного набора инструкций VCRC (циклический контроль избыточности), что ускоряет работу основных широко используемых алгоритмов для систем управления в реальном времени.
Высокопроизводительные периферийные устройства
В то же время микроконтроллер реального времени F28003x также интегрирует высокопроизводительные аналоговые модули, которые тесно связаны с процессором и блоком ШИМ, чтобы обеспечить лучшую производительность цепи сигналов в реальном времени. 16 каналов ШИМ, включая 8 каналов с высоким разрешением (разрешение 150 пс), могут управлять различными силовыми каскадами, от трехфазных инверторов до коррекции коэффициента мощности и усовершенствованных многоуровневых топологий источников питания.
Коммуникационные интерфейсы
Различные стандартные для отрасли коммуникационные порты, такие как SPI, SCI, I2C, PMBus, LIN, CAN и CAN FD, не только доступны для подключения, но и предоставляют несколько вариантов мультиплексирования выводов для оптимального размещения сигналов. Быстрый последовательный интерфейс (FSI) обеспечивает надежную связь со скоростью до 200 Мбит/с через границы изоляции.
Контроллер интерфейса хоста
Платформа C2000 дополнена контроллером интерфейса хоста (HIC) — высокопроизводительным интерфейсом, который позволяет внешним хостам напрямую получать доступ к ресурсам F28003x. По сравнению с DSP предыдущего поколения, производительность устройств этой серии была значительно улучшена, а также обеспечена совместимость с программным обеспечением контроллера C28x с фиксированной точкой, что упрощает разработку программного обеспечения, сокращает цикл разработки и снижает затраты на разработку.
Параметры
- Максимальная рабочая частота: 120 МГц
- Флэш-память: 384 КБ
- Оперативная память: 69 КБ
- Тактовая система: генераторы 10 МГц
- Аналоговая система: 3 12-разрядных АЦП с частотой дискретизации 4 МГц, 2 ЦАП 12 разрядов
- Коммуникационные интерфейсы: 2 CAN, 2 SPI, 2 I2C, 4 UART
- Периферия: 2 таймера, 16 каналов ШИМ, 55 выводов GPIO, 6-канальный DMA
- Температура: от –40 °C до 150 °C
F28003X Распиновка
F28003X Блок-схема
Пакет F28003x
Приложения
Микроконтроллер F28003x широко используется в таких областях, как электромобили, системы возобновляемой энергии и промышленная автоматизация.
- Управление двигателями: бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC), асинхронные двигатели переменного тока и шаговые двигатели, частотно-регулируемые приводы, сервоприводы и робототехника.
- Силовая электроника: инверторы, преобразователи и импульсные источники питания.
- Промышленная автоматизация: программируемые логические контроллеры (ПЛК), человеко-машинные интерфейсы (ЧМИ) и датчики.
- Системы возобновляемой энергии: солнечные панели, ветровые турбины и системы хранения энергии.
- Автомобильные приложения: силовая передача, шасси, электроусилитель руля, системы управления двигателем и системы безопасности.
- Потребительская электроника: высококачественное аудиооборудование, системы домашней автоматизации и игровые консоли.
