Texas Instruments TMS320F28002x/TMS320F28002x-Q1 C2000 32-Bit-MCUs

Texas Instruments TMS320F28002x/TMS320F28002x-Q1 C2000 32-Bit-Mikrocontroller (MCUs) sind ein Mitglied der C2000™ Echtzeit-Mikrocontroller-Produktfamilie von skalierbaren Bauteilen mit extrem niedriger Latenz. Diese Bauteile sind für den Wirkungsgrad in der Leistungselektronik ausgelegt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine hohe Leistungsdichte, hohe Schaltfrequenzen und die Unterstützung der Verwendung von GaN- und SiC-Technologien. Das Echtzeit-Steuerungs-Subsystem basiert auf dem 32-Bit-C28x-DSP-Core von Texas Instruments, der eine Signalverarbeitungsleistung für den Fließkomma- oder Festkomma-Code von 100 MHz bietet, der entweder vom On-Chip-Flash oder SRAM ausgeführt wird. Die C28x-CPU wird durch die erweiterten Befehlssätze Trigonometric Math Unit (TMU) und VCRC (Cyclical Redundancy Check) verstärkt, wodurch gängige Algorithmen, die für Echtzeit-Steuersysteme wichtig sind, beschleunigt werden.

Leistungsstarke analoge Blöcke sind in den F28002x Echtzeit-Mikrocontroller (MCU) integriert und eng mit den Verarbeitungs- und PWM-Einheiten gekoppelt, um eine optimale Leistung der Echtzeit-Signalkette zu gewährleisten. Vierzehn PWM-Kanäle, die alle frequenzunabhängige Auflösungsmodi unterstützen, ermöglichen die Steuerung von verschiedenen Leistungsstufen von einem 3-Phasen-Wechselrichter bis hin zu fortschrittlichen Mehrstufen-Leistungstopologien. Der konfigurierbare Logikblock (Configurable Logic Block, CLB) ermöglicht es dem Benutzer, eine kundenspezifische Logikschaltung hinzuzufügen und möglicherweise FPGA-ähnliche Funktionen in den C2000 Echtzeit-MCU zu integrieren.

Die Schnittstellen werden über verschiedene Industriestandard-Kommunikationsanschlüsse (wie SPI, SCI, I²C, PMBus, LIN und CAN) unterstützt und bieten mehrere Pin-Muxing-Optionen für eine optimale Signalanordnung. Die schnelle serielle Schnittstelle (Fast Serial Interface, FSI) ermöglicht eine robuste Kommunikation mit bis zu 200 MBit/s über eine Isolationsgrenze hinweg. Neu in der C2000-Plattform ist der Host-Schnittstellen-Controller (HIC), eine Schnittstelle mit hohem Durchsatz, die einem externen Host den direkten Zugriff auf die Ressourcen des TMS320F28002x/TMS320F28002x-Q1 ermöglicht. Die TMS320F28002x-Q1 Bauteile sind gemäß AEC-Q100 für Fahrzeuganwendungen zugelassen.

Merkmale

TMS320C28x 32-Bit-DSP-Core bei 100 MHz
- IEEE 754 Fließkommaeinheit (FPU)
  - Unterstützung für eine schnelle ganzzahlige Division (FINTDIV)
- Trigonometric Math Unit (TMU)
  - Unterstützung für die Steuerung von nichtlinearen proportionalen Integral-Derivaten (NLPID)
- CRC-Engine und Anweisungen (VCRC)
- Zehn Hardware-Breakpoints (mit ERAD)
On-Chip-Speicher
- 128 KB (64 KW) Flash (ECC-geschützt)
- 24 KB (12 KW) RAM (ECC- oder Paritätsschutz)
- Dual-Zonen-Sicherheit
Takt- und Systemsteuerung
- Zwei interne 10-MHz-Null-Pin-Oszillatoren
- On-Chip-Quarzoszillator oder externer Takteingang
- Watchdog-Timer-Modul mit Fenster
- Fehlende Takterkennungsschaltung
- Dual-Takt-Komparator (DCC)
Einzelne 3,3-V-Versorgung
- Interne VREG-Generierung
- Brown-Out-Reset-Schaltung (BOR)
System-Peripherie
- 6-Kanal-DMA-Controller (Direct Memory Access, DMA)
- 39 individuell programmierbare gemultiplexte Universal-Ein-/Ausgangs-Pins (GPIO)
- 16 Digitaleeingänge auf Analog-Pins
- Verbesserte Peripheral Interrupt Expansion (ePIE)
- Unterstützung für mehrere stromsparende Modi (LPM)
- Embedded-Echtzeit-Analyse und Diagnosefunktionen (ERAD)
- Eindeutige Identifizierungsnummer (UID)
Kommunikationsperipherie
- Eine Leistungsmanagement-Bus-Schnittstelle (PmBus)
- Schnittstellen: Zwei Inter-integrierte Schaltkreise (I²C)
- Ein Controller Area Network (CAN)-Busanschluss
- Zwei serielle Peripherieschnittstellen-Anschlüsse (SPI)
- Eine UART-kompatible serielle Kommunikationsschnittstelle (SCI)
- Zwei UART-kompatible LIN-Schnittstellen (Local Interconnect Network, LIN)
- Schnelle serielle Schnittstelle (FSI) mit einem Sender und einem Empfänger (bis zu 200 MBit/s)

Analogsystem
- Zwei 12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADCs) mit 3,45 MS/s
  - Bis zu 16 externe Kanäle
  - Vier integrierte Nachbearbeitungsblöcke (PPB) pro ADC
- Vier Komparatoren mit Fenster (CMPSS) mit 12-Bit-Referenz-Digital-Analog-Wandlern (DACs)
  - Digitale Störfilter
Verbesserte Steuerungsperipherie
- 14 ePWM-Kanäle mit acht Kanälen, die über eine hohe Auflösungsfähigkeit (150 ps Auflösung) verfügen
  - Integrierte Totband-Unterstützung
  - Integrierte Hardware-Auslösezonen (TZs)
- Drei erweiterte Capture-Module (eCAP)
  - High-Resolution Capture (HRCAP) ist für eines der drei eCAP-Module verfügbar
- Zwei erweiterte eQEP-Module (Enhanced Quadrature Encoder Pulse, eQEP) mit Unterstützung für CW/CCW-Betriebsmodi
Konfigurierbarer Logikschaltungsblock (CLB)
- Erweitert die Funktionen der bestehenden Peripherie
- Unterstützt Positionsmanager-Lösungen
Host-Schnittstellen-Controller (HIC)
- Zugriff auf den internen Speicher von einem externen Host
Hintergrund-CRC (BGCRC)
- Eine Zyklus-CRC-Berechnung auf 32-Bit-Daten
Diagnosefunktionen
- Speicher-Einschalt-Selbsttest (MPOST)
- Hardware-integrierter Selbsttest (HWBIST)
Gehäuseoptionen
- 80-Pin-Quad-Flatpack (LQFP) mit niedrigem Profil [PN-Suffix]
- 64-Pin-LQFP [PM-Suffix]
- 48-Pin-LQFP [PT-Suffix]
Temperaturoptionen
- S – -40 °C bis +125 °C Sperrschicht
- Q – -40 °C bis +125 °C Freiluft (AEC-Q100-qualifiziert für Fahrzeuganwendungen)

Applikationen

Haushaltsgeräte
- Klimaanlage-Außenbereichseinheit
Gebäudeautomatisierung
- Antriebssteuerung für Türbediener
Industriemaschinen und Maschinenwerkzeuge
- Automatisierte Sortieranlagen
- Textilmaschine
EV-Ladeinfrastruktur
- AC-Ladestation (Stapel)
- DC-Ladestation (Stapel)
- EV-Leistungsmodul für Ladestationen
- Drahtlose EV-Ladestation
Erneuerbare Energiespeicherung
- Energiespeicherungs-Leistungsumwandlungssystem (PCS)
Solarenergie
- Zentraler Wechselrichter
- Mikroumrichter
- Solarleistungsoptimierer
- Solarbogenschutz
- Schnelle Abschaltung
- Stromzähler
- String-Wechselrichter
Hybride, elektrische und Antriebsstrangsysteme
- DC/DC-Wandler
- Wechselrichter und Motorsteuerung
- Integriertes (OBC) und kabelloses Ladegerät

Karosserieelektronik und Beleuchtung
- Automotive-HLK-Kompressormodul
- DC/AC-Wechselrichter
- Scheinwerfer
AC-Wechselrichter und VF-Antriebe
- AC-Antriebssteuerungsmodul
- AC-Antriebs-Positionsrückmeldung
- AC-Antriebs-Leistungsstufenmodul
Lineare Motortransportsysteme
- Lineare Motorleistungsstufe
Einachsige und mehrachsige Servoantriebe
- Rückmeldung der Position des Servoantriebs
- Servoantrieb-Leistungsstufenmodul
Drehzahlgeregelte BLDC-Antriebe
- AC-Eingangs-BLDC-Motorantrieb
- DC-Eingangs-BLDC-Motorantrieb
Industrieleistung
- Industrie-AC/DC
USV
- Dreiphasen-USV
- Einphasen-Online-USV
Telekommunikations- und Serverleistung
- Merchant-DC/DC
- Merchant-Netzwerk und Server-PSU
- Merchant-Telekommunikationsgleichrichter