TMS320F28003x （F28003x） 是 C2000? 實(shí)時(shí)微控制器系列的成員，該系列是可擴(kuò)展、超低延遲的器件，專為提高電力電子效率而設(shè)計(jì)，包括但不限于：高功率密度、高開關(guān)頻率，并支持使用 GaN 和 SiC 技術(shù)。
*附件：tms320f280038c-q1.pdf

其中包括以下應(yīng)用：

• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
• 電器
• 混合動(dòng)力、電動(dòng)和動(dòng)力總成系統(tǒng)
• 太陽能和電動(dòng)汽車充電
• 數(shù)字電源
• 車身電子和照明
• 測試與測量

實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內(nèi)核，該內(nèi)核為從片上閃存或 SRAM 運(yùn)行的浮點(diǎn)或定點(diǎn)代碼提供 120 MHz 的信號處理性能。C28x CPU 通過浮點(diǎn)單元 （FPU）、三角數(shù)學(xué)單元 （TMU） 和 VCRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）擴(kuò)展指令集進(jìn)一步增強(qiáng)，加速了實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵通用算法。

CLA 允許從主 C28x CPU 大量卸載常見任務(wù)。CLA 是一個(gè)獨(dú)立的 32 位浮點(diǎn)數(shù)學(xué)加速器，與 CPU 并行執(zhí)行。此外，CLA 有自己的專用內(nèi)存資源，它可以直接訪問典型控制系統(tǒng)中所需的關(guān)鍵外設(shè)。支持 ANSI C 子集是標(biāo)準(zhǔn)配置，硬件斷點(diǎn)和硬件任務(wù)切換等關(guān)鍵功能也是如此。

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

F28003x 上的實(shí)時(shí)固件更新硬件增強(qiáng)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(shè)備固件時(shí)的應(yīng)用程序停機(jī)時(shí)間。

高性能模擬模塊集成在 F28003x 實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)信號鏈性能。16 個(gè) PWM 通道均支持與頻率無關(guān)的分辨率模式，可控制從三相逆變器到功率因數(shù)校正和高級多電平電源拓?fù)涞母鞣N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(shí)時(shí) MCU 中。

通過各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)用選項(xiàng)以實(shí)現(xiàn)最佳信號放置。快速串行接口 （FSI） 可跨隔離邊界實(shí)現(xiàn)高達(dá) 200Mbps 的穩(wěn)健通信。

特性

• TMS320C28x 32 位 DSP 內(nèi)核，頻率為 120 MHz
  • IEEE 754 浮點(diǎn)單元 （FPU）
    • 支持快速整數(shù)除法 （FINTDIV）
  • 三角數(shù)學(xué)單元 （TMU）
    • 支持非線性比例積分導(dǎo)數(shù) （NLPID） 控制
  • CRC 引擎和指令 （VCRC）
  • 十個(gè)硬件斷點(diǎn)（帶 ERAD）
• 可編程控制律加速器 （CLA）
  • 120兆赫
  • IEEE 754 單精度浮點(diǎn)指令
  • 獨(dú)立于主 CPU 執(zhí)行代碼
• 片上存儲器
  • 384KB （192KW） 閃存（ECC 保護(hù)），跨三個(gè)獨(dú)立銀行
  • 69KB （34.5KW） RAM（ECC 保護(hù)）
  • 安全
    • JTAGLOCK的
    • 零針引導(dǎo)
    • 雙區(qū)安全
• 時(shí)鐘和系統(tǒng)控制
  • 兩個(gè)內(nèi)部 10 MHz 振蕩器
  • 晶體振蕩器或外部時(shí)鐘輸入
  • 窗口式看門狗定時(shí)器模塊
  • 時(shí)鐘檢測電路缺失
  • 雙時(shí)鐘比較器 （DCC）
• 3.3V I/O 設(shè)計(jì)
  • 內(nèi)部 VREG 生成允許單電源設(shè)計(jì)
  • 欠壓復(fù)位 （BOR） 電路
• 系統(tǒng)外圍設(shè)備
  • 6 通道直接內(nèi)存訪問 （DMA） 控制器
  • 55 個(gè)可單獨(dú)編程的多路復(fù)用通用輸入/輸出 （GPIO） 引腳
  • 模擬引腳上的 23 個(gè)數(shù)字輸入
  • 模擬引腳上的 2 個(gè)數(shù)字輸入/輸出 （AGPIO）
  • 增強(qiáng)型外設(shè)中斷擴(kuò)展 （ePIE）
  • 支持多種低功耗模式 （LPM）
  • 嵌入式實(shí)時(shí)分析和診斷 （ERAD）
  • 唯一識別 （UID） 號碼
• 通信外設(shè)
  • 一個(gè)電源管理總線 （PMBus） 接口
  • 兩個(gè)集成電路間 （I2C） 接口
  • 一個(gè)控制器局域網(wǎng) （CAN/DCAN） 總線端口
  • 一個(gè)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(gè)串行外設(shè)接口 （SPI） 端口
  • 兩個(gè)UART兼容串行通信接口（SCI）
  • 兩個(gè)兼容 UART 的本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） 接口
  • 快速串行接口 （FSI），帶有一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器（高達(dá) 200Mbps）
• 模擬系統(tǒng)
  • 三個(gè) 4 MSPS、12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
    • 多達(dá) 23 個(gè)外部通道（包括兩個(gè) gpdac 輸出）
    • 每個(gè)ADC有四個(gè)集成后處理模塊（PPB）
  • 四個(gè)窗口比較器 （CMPSS），帶 12 位基準(zhǔn)數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）
    • 數(shù)字毛刺濾波器
  • 兩個(gè)12位緩沖DAC輸出
• 增強(qiáng)的控制外設(shè)
  • 16 個(gè) ePWM 通道，其中 8 個(gè)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(gè)增強(qiáng)型捕獲 （eCAP） 模塊
    • 高分辨率捕獲 （HRCAP） 可在三個(gè) eCAP 模塊之一上使用
  • 兩個(gè)增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 （eQEP） 模塊，支持 CW/CCW 工作模式
  • 八個(gè) Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM） 輸入通道（每個(gè)通道兩個(gè)并行濾波器）
    • 標(biāo)準(zhǔn) 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(dòng)
  • 嵌入式碼型發(fā)生器 （EPG）
• 可配置邏輯塊 （CLB）
  • 4 塊
  • 增強(qiáng)現(xiàn)有外設(shè)功能
  • 支持職位管理器解決方案
• 主機(jī)接口控制器 （HIC）
  • 從外部主機(jī)訪問內(nèi)部存儲器
• 背景 CRC （BGCRC）
  • 對 32 位數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)周期的 CRC 計(jì)算
• 高級加密標(biāo)準(zhǔn) （AES） 加速器
• 實(shí)時(shí)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(shí)間改進(jìn)
• 診斷功能
  • 內(nèi)存開機(jī)自檢 （MPOST）
  • 硬件內(nèi)置自檢 （HWBIST）
• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)（僅限 PZ 和 Q100 PM 封裝）
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 可用于幫助 ISO 26262 和 IEC 61508 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件能力高達(dá) ASIL B 和 SIL 2
• 安全相關(guān)認(rèn)證
  • TüV SüD 通過 ISO 26262 認(rèn)證，最高可達(dá) ASIL B 和 SIL 2（僅限 PZ 和 Q100 PM 封裝）
• 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(xiàng)：
  • 自由空氣 （T A）：–40°C 至 125°C
  • 結(jié) （T J）：–40°C 至 150°C

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?

• 屬于C2000?實(shí)時(shí)微控制器系列，專為高效電力電子設(shè)計(jì)（如高功率密度、高開關(guān)頻率應(yīng)用）
• 支持GaN/SiC技術(shù)，適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能/EV充電、數(shù)字電源等領(lǐng)域

?2. 核心特性?

• ?處理器?：
  • 32位C28x DSP內(nèi)核（120MHz）
  • 浮點(diǎn)單元（FPU）、三角函數(shù)加速單元（TMU）
  • 獨(dú)立控制律加速器（CLA，120MHz）
• ?存儲?：
  • 384KB閃存（ECC保護(hù)）
  • 69KB RAM（ECC保護(hù)）
• ?安全?：
  • 雙區(qū)安全/JTAG鎖/安全啟動(dòng)
  • 符合ISO 26262 ASIL B/SIL 2功能安全認(rèn)證

?3. 關(guān)鍵外設(shè)?

• ?模擬系統(tǒng)?：
  • 3個(gè)12位ADC（4MSPS，23通道）
  • 4個(gè)窗口比較器（CMPSS）
  • 2個(gè)12位緩沖DAC
• ?控制外設(shè)?：
  • 16通道ePWM（8通道支持150ps高分辨率）
  • 3個(gè)eCAP模塊（1個(gè)支持高分辨率捕獲）
• ?通信接口?：
  • CAN FD/DCAN、LIN、I2C、SPI、PMBus
  • 高速串行接口（FSI，200Mbps）

?4. 封裝選項(xiàng)?

• 提供100引腳(PZ)、80引腳(PN)、64引腳(PM)、48引腳(PT)四種LQFP封裝
• 工作溫度范圍：-40°C至125°C（環(huán)境）/150°C（結(jié)溫）

?5. 電源管理?

• 集成1.2V電壓調(diào)節(jié)器（VREG）
• 支持3.3V I/O設(shè)計(jì)，內(nèi)置電源監(jiān)控（POR/BOR）

?6. 應(yīng)用領(lǐng)域?

• 工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)
• 可再生能源系統(tǒng)（太陽能逆變器）
• 汽車電子（EPS、OBC、BMS）
• 數(shù)字電源/UPS

?7. 開發(fā)支持?

• 配套評估板（TMDSCNCD280039C）
• 提供C2000Ware軟件包和功能安全文檔

該文檔詳細(xì)描述了芯片架構(gòu)、引腳配置、電氣特性及設(shè)計(jì)指南，適用于需要高實(shí)時(shí)性控制的電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。