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(shè)計，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：tms320f280039-q1.pdf

其中包括以下應(yīng)用：

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

實時控制子系統(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(xué)單元 （TMU） 和 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(guān)鍵常用算法。

CLA 允許從主 C28x CPU 大量卸載常見任務(wù)。CLA 是一個獨立的 32 位浮點數(shù)學(xué)加速器，與 CPU 并行執(zhí)行。此外，CLA 擁有自己的專用內(nèi)存資源，可以直接訪問典型控制系統(tǒng)所需的關(guān)鍵外設(shè)。支持 ANSI C 子集是標準配置，硬件斷點和硬件任務(wù)切換等關(guān)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(shè)備固件時的應(yīng)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(guān)的分辨率模式，可控制從三相逆變器到功率因數(shù)校正和高級多電平功率拓撲的各種功率級。

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（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(nèi)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(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(dǎo)
    • 雙區(qū)安全
• 時鐘和系統(tǒng)控制
  • 兩個內(nèi)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(shè)計
  • 內(nèi)部 VREG 生成允許單電源設(shè)計
  • 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 個可單獨編程的多路復(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(shè)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(shè)
  • 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(shè)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(luò) （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)
  • 三個 4 MSPS、12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
    • 多達 23 個外部通道（包括兩個 gpdac 輸出）
    • 每個ADC有四個集成后處理模塊（PPB）
  • 四個窗口比較器 （CMPSS），帶 12 位基準數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）
    • 數(shù)字毛刺濾波器
  • 兩個12位緩沖DAC輸出
• 增強的控制外設(shè)
  • 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(shè)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(nèi)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(nèi)存開機自檢 （MPOST）
  • 硬件內(nèi)置自檢 （HWBIST）
• 符合功能安全標準（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)計的文檔
  • 系統(tǒng)能力高達 ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件能力高達 ASIL B 和 SIL 2
• 安全相關(guān)認證
  • TüV SüD 通過 ISO 26262 認證，最高可達 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：
  • 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

TMS320F280039C-Q1是德州儀器(TI)推出的C2000?實時微控制器系列成員，專為高效電力電子應(yīng)用設(shè)計，適用于高功率密度、高開關(guān)頻率以及GaN和SiC技術(shù)應(yīng)用。

2. 主要特性

• ?處理器核心?：32位C28x DSP核心，運行頻率120MHz，支持IEEE 754浮點單元(FPU)
• ?加速器?：三角函數(shù)數(shù)學(xué)單元(TMU)、快速整數(shù)除法(FINTDIV)、非線性PID控制(NLPID)支持
• ?內(nèi)存?：384KB閃存(ECC保護)、69KB RAM(ECC保護)
• ?安全特性?：JTAGLOCK、零引腳啟動、雙區(qū)安全
• ?模擬系統(tǒng)?：3個12位ADC(4MSPS)、4個比較器子系統(tǒng)(CMPSS)、2個12位緩沖DAC
• ?控制外設(shè)?：16個ePWM通道(8個支持高分辨率)、3個eCAP模塊、2個eQEP模塊
• ?通信接口?：2個I2C、2個SPI、2個SCI、1個CAN、1個CAN FD、1個PMBus等

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 電機驅(qū)動
• 家電(如空調(diào)室外機)
• 混合動力/電動汽車系統(tǒng)
• 太陽能和EV充電
• 數(shù)字電源
• 工業(yè)自動化
• 可再生能源存儲

4. 封裝選項

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

5. 溫度范圍

• 工作溫度：-40°C至125°C(環(huán)境溫度)
• 結(jié)溫：-40°C至150°C

6. 關(guān)鍵優(yōu)勢

• 實時控制性能優(yōu)異，適合電力電子應(yīng)用
• 豐富的模擬和數(shù)字外設(shè)集成
• 功能安全合規(guī)(部分封裝支持ASIL B/SIL 2)
• 支持現(xiàn)場固件更新(LFU)
• 低延遲架構(gòu)優(yōu)化

7. 開發(fā)支持

• 評估板：TMDSCNCD280039C
• 軟件開發(fā)工具：C2000Ware
• 文檔支持豐富，包括技術(shù)參考手冊、應(yīng)用筆記等

該器件特別適合需要高性能實時控制的應(yīng)用場景，如電機驅(qū)動、數(shù)字電源和可再生能源系統(tǒng)等。