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TMS320F280039微控制器技術文檔總結

科技綠洲 ? 2025-09-30 15:39 ? 次閱讀
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TMS320F28003x (F28003x) 是 C2000? 實時微控制器系列的成員,該系列是可擴展、超低延遲的器件,專為提高電力電子效率而設計,包括但不限于:高功率密度、高開關頻率,并支持使用 GaN 和 SiC 技術。
*附件:tms320f280039.pdf

其中包括以下應用

實時控制子系統(tǒng)基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內核,該內核為從片上閃存或 SRAM 運行的浮點或定點代碼提供 120 MHz 的信號處理性能。C28x CPU 通過浮點單元 (FPU)、三角數(shù)學單元 (TMU)VCRC(循環(huán)冗余校驗)擴展指令集進一步增強,加速了實時控制系統(tǒng)的關鍵通用算法。

CLA 允許從主 C28x CPU 大量卸載常見任務。CLA 是一個獨立的 32 位浮點數(shù)學加速器,與 CPU 并行執(zhí)行。此外,CLA 有自己的專用內存資源,它可以直接訪問典型控制系統(tǒng)中所需的關鍵外設。支持 ANSI C 子集是標準配置,硬件斷點和硬件任務切換等關鍵功能也是如此。

F28003x 支持高達 384KB (192KW) 的閃存,分為三個 128KB (64KW) 組,可實現(xiàn)并行編程和執(zhí)行。高達 69KB (34.5KW) 的片上 SRAM 也可用于補充閃存。

F28003x 上的實時固件更新硬件增強功能允許從舊固件快速切換上下文到新固件,以最大限度地減少更新設備固件時的應用程序停機時間。

高性能模擬模塊集成在 F28003x 實時微控制器 (MCU) 上,并與處理單元和 PWM 單元緊密耦合,以提供最佳的實時信號鏈性能。16 個 PWM 通道均支持與頻率無關的分辨率模式,可控制從三相逆變器功率因數(shù)校正和高級多電平電源拓撲的各種功率級。

包含可配置邏輯塊 (CLB) 允許用戶添加自定義邏輯,并有可能將類似 FPGA 的功能集成到 C2000 實時 MCU 中。

通過各種行業(yè)標準通信端口(例如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN、CAN 和 CAN FD)支持接口,并提供多種引腳復用選項以實現(xiàn)最佳信號放置。快速串行接口 (FSI) 可跨隔離邊界實現(xiàn)高達 200Mbps 的穩(wěn)健通信。

特性

  • TMS320C28x 32 位 DSP 內核,頻率為 120 MHz
    • IEEE 754 浮點單元 (FPU)
      • 支持快速整數(shù)除法 (FINTDIV)
    • 三角數(shù)學單元 (TMU)
      • 支持非線性比例積分導數(shù) (NLPID) 控制
    • CRC 引擎和指令 (VCRC)
    • 十個硬件斷點(帶 ERAD)
  • 可編程控制律加速器 (CLA)
    • 120兆赫
    • IEEE 754 單精度浮點指令
    • 獨立于主 CPU 執(zhí)行代碼
  • 片上存儲器
    • 384KB (192KW) 閃存(ECC 保護),跨三個獨立銀行
    • 69KB (34.5KW) RAM(ECC 保護)
    • 安全
      • JTAGLOCK的
      • 零針引導
      • 雙區(qū)安全
  • 時鐘和系統(tǒng)控制
    • 兩個內部 10 MHz 振蕩器
    • 晶體振蕩器或外部時鐘輸入
    • 窗口式看門狗定時器模塊
    • 時鐘檢測電路缺失
    • 雙時鐘比較器 (DCC)
  • 3.3V I/O 設計
    • 內部 VREG 生成允許單電源設計
    • 欠壓復位 (BOR) 電路
  • 系統(tǒng)外圍設備
    • 6 通道直接內存訪問 (DMA控制器
    • 55 個可單獨編程的多路復用通用輸入/輸出 (GPIO) 引腳
    • 模擬引腳上的 23 個數(shù)字輸入
    • 模擬引腳上的 2 個數(shù)字輸入/輸出 (AGPIO)
    • 增強型外設中斷擴展 (ePIE)
    • 支持多種低功耗模式 (LPM)
    • 嵌入式實時分析和診斷 (ERAD)
    • 唯一識別 (UID) 號碼
  • 通信外設
    • 一個電源管理總線 (PMBus) 接口
    • 兩個集成電路間 (I2C) 接口
    • 一個控制器局域網(wǎng) (CAN/DCAN) 總線端口
    • 一個具有靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN FD/MCAN) 總線端口的控制器局域網(wǎng)
    • 兩個串行外設接口 (SPI) 端口
    • 兩個UART兼容串行通信接口(SCI)
    • 兩個兼容 UART 的本地互連網(wǎng)絡 (LIN) 接口
    • 快速串行接口 (FSI),帶有一個發(fā)射器和一個接收器(高達 200Mbps)
  • 模擬系統(tǒng)
  • 增強的控制外設
    • 16 個 ePWM 通道,其中 8 個通道具有高分辨率能力(150 ps 分辨率)
      • 集成死區(qū)支持
      • 集成硬件跳閘區(qū) (TZ)
    • 三個增強型捕獲 (eCAP) 模塊
      • 高分辨率捕獲 (HRCAP) 可在三個 eCAP 模塊之一上使用
    • 兩個增強型正交編碼器脈沖 (eQEP) 模塊,支持 CW/CCW 工作模式
    • 八個 Σ-Δ 濾波器模塊 (SDFM) 輸入通道(每個通道兩個并行濾波器)
      • 標準 SDFM 數(shù)據(jù)過濾
      • 比較器過濾器,用于對高值或低值情況采取快速行動
    • 嵌入式碼型發(fā)生器 (EPG)
  • 可配置邏輯塊 (CLB)
    • 4 塊
    • 增強現(xiàn)有外設功能
    • 支持職位管理器解決方案
  • 主機接口控制器 (HIC)
    • 從外部主機訪問內部存儲器
  • 背景 CRC (BGCRC)
    • 對 32 位數(shù)據(jù)進行一個周期的 CRC 計算
  • 高級加密標準 (AES) 加速器
  • 實時固件更新 (LFU)
    • 從舊固件到新固件的快速上下文切換
    • 閃存擦除時間改進
  • 診斷功能
    • 內存開機自檢 (MPOST)
    • 硬件內置自檢 (HWBIST)
  • 符合功能安全標準(僅限 PZ 和 Q100 PM 封裝)
  • 安全相關認證
  • 選擇方案:
    • 100引腳薄型四通道扁平封裝(LQFP)[PZ后綴]
    • 80引腳薄型四通道扁平封裝(LQFP)[PN后綴]
    • 64 引腳 (LQFP) [PM 后綴]
    • 48 針 (LQFP) [PT 后綴]
  • 溫度選項:
    • 自由空氣 (T A):–40°C 至 125°C
    • 結 (T J):–40°C 至 150°C

參數(shù)
image.png

方框圖
image.png

1. 產(chǎn)品概述

TMS320F28003x是C2000?實時微控制器家族成員,專為高效電力電子應用設計,支持GaN和SiC技術。該系列器件具有:

  • 32位C28x DSP核心,主頻120MHz
  • 浮點運算單元(FPU)和三角函數(shù)加速單元(TMU)
  • 可編程控制律加速器(CLA),獨立120MHz浮點運算
  • 384KB閃存(ECC保護)和69KB RAM(ECC保護)
  • 實時控制子系統(tǒng)優(yōu)化用于電機驅動、數(shù)字電源等應用

2. 關鍵特性

處理器與加速器

  • C28x CPU @120MHz,支持FPU32/TMU/VCRC指令
  • 獨立CLA協(xié)處理器@120MHz
  • 6通道DMA控制器
  • 硬件CRC引擎和背景CRC計算

存儲系統(tǒng)

  • 3×128KB閃存bank(共384KB),支持并行編程/執(zhí)行
  • 69KB SRAM(包括4KB專用RAM, 32KB本地共享RAM等)
  • ECC保護機制覆蓋閃存和主要RAM區(qū)域

模擬子系統(tǒng)

  • 3個12位ADC(4MSPS,共23個外部通道)
  • 4個比較器子系統(tǒng)(CMPSS)帶12位DAC
  • 2個12位緩沖DAC輸出
  • 集成溫度傳感器

控制外設

  • 16通道ePWM(8通道支持高分辨率)
  • 3個eCAP模塊(1個支持高分辨率捕獲)
  • 2個eQEP編碼器接口
  • 8通道Σ-Δ濾波器(SDFM)

通信接口

  • 2個SPI, 2個SCI(UART), 2個I2C
  • 1個CAN/DCAN, 1個CAN FD/MCAN
  • 1個PMBus, 2個LIN接口
  • 高速串行接口(FSI)達200Mbps

3. 安全特性

  • 雙區(qū)安全架構
  • JTAG鎖定功能
  • 安全啟動支持
  • AES-128加密加速器
  • 功能安全認證(部分型號支持ASIL B/SIL 2)

4. 封裝選項

提供多種封裝選擇:

  • 100引腳LQFP(PZ)
  • 80引腳LQFP(PN)
  • 64引腳LQFP(PM)
  • 48引腳LQFP(PT)

5. 應用領域

廣泛應用于:

6. 開發(fā)支持

  • TMDSCNCD280039C評估板
  • C2000Ware軟件開發(fā)包
  • 豐富的技術文檔和參考設計

該系列微控制器通過高性能模擬集成、靈活的控制外設和豐富的通信接口,為實時控制應用提供了完整的解決方案。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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