Texas Instruments TMS320F2838x/TMS320F2838x-Q1 C2000 32ビットMCU

Texas Instruments TMS320F2838x/TMS320F2838x-Q1 C2000 32ビット対応マイクロコントローラ(MCU)は、パワフルな32ビット浮動小数点MCUで、高度閉ループ制御アプリケーション用に設計されています。Texas Instruments F2838x/F2838x-Q1は、重要な通信タスクの負荷を軽減してシステム性能を大幅に向上させるデュアルコアC28xアーキテクチャと、新しいConnectivity Managerをサポートしています。集積アナログ・制御周辺機能には、EtherCATやEthernetといった高度接続周辺機能が搭載されており、設計者はリアルタイム制御とリアルタイム通信アーキテクチャを集積してマルチコントローラシステムの要件を削減することもできます。

デュアル・リアルタイム・コントロール・サブシステムは、各コアで200MHzの信号処理性能を実現するTIの32ビットC28x浮動小数点CPUに基づいています。C28x CPUは、変換やトルク・ループ計算で一般的な三角関数演算を伴うアルゴリズムの高速実行を可能にするテムズ大学アクセラレータによってさらに強化されています。

F2838x/F2838x-Q1ビット対応マイクロコントローラのファミリは、2台のCLAリアルタイム制御コプロセッサが特徴です。CLAは、独立型32ビット浮動小数点プロセッサで、メインCPUと同じスピードで実行します。CLAは、周辺トリガに応答し、メインC28x CPUと同時にコードを実行します。この並列処理能力は、リアルタイム制御システムの計算性能を効果的に2倍にできます。CLAを使用してタイムクリティカル機能として機能することで、メインC28x CPUは、通信および診断といった他のタスクを自由に実行できます。デュアルC28x+CLAアーキテクチャによって、さまざまなシステムタスク間でのインテリジェント・パーティショニングが可能になります。例えば、1つのC28x+CLAコアは速度と位置を追跡でき、もう1つのC28x+CLAコアはトルクと電流ループの制御に使用できます。

Connectivity ManagerサブシステムはCortex-M4 CPUに基づいており、EtherCAT、Ethernet、MCAN(CAN-FD)、AESのような高度通信IPにアクセスできます。TMS320F2838x/TMS320F2838x-Q1は、最大1.5MB(CPUあたり512KB)のフラッシュメモリをサポートしており、エラー訂正コード(ECC)ならびに最大312KB(C28x CPU1とCPU2の合計216KB、Cortex-M4での96KB)のSRAMが備わっています。2つの128ビットセキュアゾーンは、コード保護装置でも利用可能です。

性能アナログおよび制御ペリフェラルもF2838x/F2838x-Q1 MCUに集積されており、さらなるシステム統合が実現します。4つの独立した16ビットADCによって、複数のアナログ信号の正確で効率的な管理が実現しており、システムスループットが大幅に促進されます。シグマデルタ型フィルタモジュール(SDFM)は、シグマデルタ型変調器と連動して作動し、絶縁電流シャントを測定できます。ウィンドウ・コンパレータが搭載されているコンパレータ・サブシステム(CMPSS)を使用すると、電流制限状態を超過または満たされない場合に電力段を保護できます。その他のアナログおよび制御周辺機器には、DAC、PWM、eCAP、eQEP、その他の周辺機器があります。

EMIF、CANモジュール(ISO 11898-1/CAN 2.0Bに適合)、EtherCAT、Ethernet、MCAN (CAN-FD) といった周辺機能によって、F2838x/F2838x-Q1の接続性が拡張されます。最後に、MACおよびPHYが搭載されたUSB 2.0ポートを使用するとユーザーは、汎用シリアルバス(USB)接続を自分のアプリケーションに簡単に追加できます。組み込みリアルタイム分析と診断(ERAD)モジュールは、プロファイリングのための追加のハードウェア・ブレークポイントとカウンタを実現することによって、デバイスのデバッグとシステム分析機能を強化します。TMS320F2838x-Q1は、車載用アプリケーションを対象としたAEC-Q100認定を取得しています。

特徴

  • デュアルコアC28xアーキテクチャ
    • 2つのTMS320C28x 32ビットCPU
      • 200MHz
      • IEEE 754倍精度 (64ビット) 浮動小数点ユニット (FPU)
      • 三角関数演算ユニット(TMU)
      • CRCエンジンと命令(VCRC)
      • 高速整数除算(FINTDIV)
    • 各CPU (ECC保護済) での512KB (256KW) のフラッシュ
    • 各CPUでの44KB(22KW)のローカルRAM
    • 2つのCPU(パリティ保護済)の間で共有される128KB(64KW)のグローバルRAM
  • 2台の制御法加速装置(CLA)
    • 200MHz
    • IEEE 754単精度浮動小数点
    • C28x CPUから独立してコードを実行
  • システムペリフェラル
    • ASRAM/SDRAMに対応した2つの外部メモリインターフェース(EMIF)
    • 6チャンネルのダイレクト・メモリ・アクセス(DMA)コントローラ
    • 汎用入力/出力 (GPIO) ピン最大169本、入力フィルタ付き
    • 拡張ペリフェラル割込コントローラ(ePIE)
    • 低消費電力モード(LPM)をサポート
    • サードパーティ開発のデュアルゾーンセキュリティ
    • 独自の識別(UID)番号
    • 組み込みリアルタイム分析および診断(ERAD)
    • バックグラウンドCRC(BGCRC)
  • 接続性マネージャ(CM)
    • Arm® Cortex®-M4プロセッサ
    • 125MHz
    • 512KBのフラッシュ (ECC保護済)
    • 96KBのRAM(ECC保護済またはパリティ保護済)
    • 高度暗号化規格(AES)加速装置
    • 汎用CRC(GCRC)
    • 32チャンネルMicroダイレクト・メモリ・アクセス(μDMA)
    • ユニバーサル非同期レシーバ/トランスミッタ(CM-UART)
    • 集積回路間 (CM-I2C)
    • 同期シリアルインターフェイス(SSI)
    • 10/100 Ethernet 1588 MII/RMII
    • MCAN (CAN-FD)
  • C28x通信周辺機器
    • 2台のトランスミッタと8台のレシーバが搭載された高速シリアルインターフェイス(FSI)
    • 4つの高速(最大50MHz)SPIポート(ピンブート可能)
    • 4つのシリアル通信インターフェイス(SCI/UART)(ピンブート可能)
    • 2つのI2Cインターフェイス(ピンブート可能)
    • 電源管理バス(PMBus)インターフェイス
    • 2つのマルチチャンネルバッファシリアルポート(McBSP)
  • CM-C28x共有通信周辺機器
    • EtherCAT®スレーブコントローラ(ESC)
    • USB 2.0 (MAC + PHY)
    • 2つのコントローラエリアネットワーク(CAN)モジュール(ピンブート可能)
  • アナログサブシステム
    • アナログ・デジタル・コンバータ(ADC)4台
      • 16ビットモード
        • 各1.1MSPS
        • 12の差動入力または24のシングルエンド入力
      • 12ビットモード
        • 各3.5MSPS
        • 24のシングルエンド入力
      • 各ADCでのシングルサンプルアンドホールド(S/H)
      • 変換のハードウェア後処理
    • 12ビットデジタルアナログコンバータ(DAC)リファレンス対応を備えた、8つのウィンドウモード対応コンパレータ
    • 3つの12ビットバッファ済DAC出力
  • 制御ペリフェラル
    • 32パルス幅変調器(PWM)チャンネル
      • 8つのPWMモジュール(16チャンネル)のAチャンネルとBチャンネルの両方で高分解能を実現
      • 不感帯対応(標準および高分解能の両方)
    • 7つのエンハンスド入力キャプチャ(eCAP)モジュール
      • 7つのeCAPモジュール。2つのモジュールで高分解能キャプチャ (HRCAP) を利用可能
    • 3個の拡張直交エンコーダパルス(eQEP)モジュール
    • 8つのシグマ・デルタ・フィルタ・モジュール(SDFM)入力チャンネル、各チャンネルごとに2つの独立フィルタ
  • 構成可能な論理ブロック(CLB)
    • 既存の周辺機能を強化
    • ポジション・マネージャ・ソリューションをサポート
  • クロックとシステム制御
    • 2つの内部ゼロピン10MHz発振器
    • オンチップ水晶発振器
    • ウィンドウウォッチドッグタイマーモジュール
    • ミッシングクロック検出回路
    • デュアルクロック・コンパレータ(DCC)
  • 1.2Vコア、3.3V I/O設計
  • パッケージオプション
    • リードフリー、グリーンパッケージング
    • 337ボールの新しいファインピッチ・ボール・グリッド・アレイ(nFBGA)[末尾がZWT]
  • 温度オプション
    • S: –40ºC~125ºC 接合部
    • Q: –40ºC~125ºC周囲 (自動車アプリケーション向けAEC Q100認定)

アプリケーション

  • 中/単距離レーダー
  • HVAC大型商業用モータ制御
  • 自動選別装置
  • CNC制御
  • セントラルインバータ
  • ストリングインバータ
  • インバータおよびモーター制御
  • オンボード(OBC)およびワイヤレス充電器
  • 線形モータセグメントコントローラ
  • サーボ駆動制御モジュール
  • 産業用AC-DC
  • 三相UPS

機能ブロック図

ブロック図 - Texas Instruments TMS320F2838x/TMS320F2838x-Q1 C2000 32ビットMCU

ビデオ

公開: 2020-07-10 | 更新済み: 2025-04-11