你了解TMS320F28P55x 系列MCU吗？TMS320F28P55x首次集成NPU

TMS320F28P55x 系列MCU是德州仪器推出的一款产品，为增进大家对TMS320F28P55x 系列MCU的认识，本文将对TMS320F28P55x 系列MCU以及TMS320F28P55x 系列MCU与AI的关系予以介绍。如果你对TMS320F28P55x 系列MCU具有兴趣，不妨和小编一起来继续往下阅读哦。

一、MCU

MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片，必须外接EPROM才能应用（典型芯片为8031）。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型（典型芯片为87C51）、MASK片内掩模ROM型（典型芯片为8051）、片内FLASH型（典型芯片为89C51）等类型，一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM（One Time Programming, OTP)的芯片（典型芯片为97C51)。MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FLASH ROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTPROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。

由于MCU强调是最大密集度与最小芯片面积，以有限的程序代码达成控制功能，因此当今MCU多半使用内建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash内存来储存韧体码，MCU内建Flash内存容量从低阶4~64KB到最高阶512KB~2MB不等。

随着时代的发展，MCU的工艺也在不断的进步，德州仪器便推出了TMS320F28P55x 系列MCU。

二、TMS320F28P55x 系列MCU

作为业内首款集成了NPU（集成神经处理单元） 的实时MCU，TMS320F28P55x 系列可以实现更智能的实时控制，并以更精悍的整体系统尺寸和更低的成本，使故障检测准确率超过 99%。同时，凭借高达 1.1MB 的集成式闪存存储器、24 个脉宽调制通道和39 个模拟数字转换器通道，TMS320F28P55x 系列得以对整个实时控制环路进行优化，从而带来实时控制性能的进一步跃升。

师英谈到，在当前工业及汽车领域的实时控制系统中，越来越多的任务倾向于采用更为智能、基于AI的方法来完成。而对于嵌入式系统或实时控制系统而言，边缘AI无疑是一个必然选择。

在AI技术快速融入工业领域的今天，搭载NPU的TMS320F28P55x 系列无疑为工业用户和开发者开辟了一条利用边缘AI显著提升系统速度、效率和安全性的"快行道"。

这是因为，与云端AI相比，TMS320F28P55x 支撑的边缘AI模式由于无需上传数据至云端，带来了实时性和设备安全性的提升；而NPU在卷积运算及神经网络运算上的"天生专长"，则让更高的效率与更低的功耗得以实现。

那么，实时控制与AI的"联姻"，会为工业领域带来哪些可喜的变革？我们不妨以一类日益常见的工业应用场景--电弧故障检测来加以说明。

众所周知，全球能源转型的趋势，显著刺激了对光伏等新能源和储能装置的应用需求增长。然而，在提升电力系统可持续性的同时，为了防止出现火灾和系统损坏等风险，对电弧故障的检测需求也伴随而生。

在传统的非NPU方案中，要同时实现控制与检测，采用的是"双芯片"的模式。即用一块C2000的MCU对光伏逆变系统进行实时控制的同时，再额外增加一块MCU专门用于电弧电源检测。其检测原理则是对直流母线电压与电流进行采样，并设置一系列触发阈值或规则来判断电弧是否发生。

受限于诸多因素，这种传统方案的检测准确率通常只能达到85%左右。一旦漏报或误报，用户都将承受效率及成本的损失，并面临不可小视的安全风险。

而搭载NPU的TMS320F28P55x的出现，则可以为这一局面带来显著的改善。在应用F28P55X的创新解决方案中，原有的DC/DC转换器、逆变器以及MPPT系统均继续沿用C2000系列的核心技术进行控制，这意味着原始的实时控制拓扑结构与硬件配置基本保持不变，特别是软件算法层面无需做出调整。

唯一的变化在于，电弧检测的任务将转由F28P55X内置的NPU来担纲。据师英介绍，先进的离线边缘AI工具--TI Edge AI Tools能够针对大量电弧发生时的电流与电压数据进行深度训练，从而构建一个精准的CNN模型。而模型训练完成后，则可以通过专用的软件开发工具轻松部署到F28P55X的NPU上。

得益于AI的"加持"，由于这一过程是基于庞大的数据集进行训练，而不再依赖传统的软件设计规则与触发阈值来判断电弧情况，因此一举将检测准确率提升到了99%。这一显著的变化，无疑彰显出了AI在智能决策、维护等方面的巨大潜能。

更为可喜的是，这样的前沿案例并非"纸上谈兵"，而是已经拥有了实实在在的落地案例。

例如，正是受益于TMS320F28P55x 系列的拉弧保护解决方案，光伏储能领域的知名厂商SOLAX Power显著提高了复杂用户环境中的电弧故障检测精度和减少误报的能力，单次电弧判断时间缩短至 5ms，且在检测到拉弧 0.2s 内即可快速自动切断电路，并实现 0 误报率，从而让整个行业长期存在的挑战迎刃而解。

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