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[导读]TI C2000微控制器(MCU)为什么这么强?

如果您是伺服驱动器或者电机驱动开发人员,那你会面临很多关于设计的问题……

是否能设计一种可以处理不同电机类型控制器?

如何符合最新的传感器标准和修订?

哪种电流感应技术最适合实际应用和所有工业网络软件呢?

现在客户也要求IEC 61800、IEC 61508、ISO 13849,如何保证安全?

这些问题综合起来可能让人不知所措……

然而,有这么一款产品,足足沉淀了25年,这就是

TI C2000微控制器(MCU)

25年,3代,仍是电机的首选,C2000的底气在哪里?

C2000的起源要从1995年开始说起,这个产品线足足已经存在了25年,25年还是立于不败之地,这其中的秘诀究竟是什么?

1995年,C2000出生在所有人的眼前,当时这款主要是用做于硬盘的马达控制,时至今日,这款MCU仍然是应用在马达控制方面。但与以往不同的是,不仅仅是硬盘,电动汽车、双轴伺服马达、交流伺服驱动器等方面均有它的身影。

这款产品与以往的MCU不同的是,它强调的是DSP灵魂以及那丰富的外设。众所周知,TI是以DSP而闻名的一家实力强劲的公司,而这个产品线的灵魂器件便是DSP。

C2000具有高强力高采样率的AD,超高精度的PMW,因此非常适合做实时控制,所以说为何在太阳能光伏逆变器、伺服驱动器、UPS电源监视器中的DC/AC或AC/DC或DC/DC便不言而喻。

目前来说,C2000一共有三代产品,不仅可以为追求性价比的客户提供入门级产品,也可以为需求较高控制要求的场景提供高性能产品。

具体包括Piccolo、Delfino和Concerto系列:Picolo意为短笛,是一款不包含Flash和RAM的单芯片,因此适用于追求性价比的客户;Delfino意为海豚音,正如字面意思,这是一款高性能的产品,此外还拥有外部总线;Concerto以为协奏曲,是TI的一项创举,使用M4+DSP,实现了双核协作。

25年,3代,仍是电机的首选,C2000的底气在哪里?

可以说,C2000 MCU的25年的技术沉淀,造就了这一款具有精密传感、强大的处理和高级驱动能力的,使工程师能够创建世界上最高效的电源控制系统的产品。

但是需要注意的是,C2000有人叫它MCU(微处理器),有人叫它DSP(数字信号处理器),不过官方还是把这款产品规划到了MCU之下。

25年,3代,仍是电机的首选,C2000的底气在哪里?

不过虽然被规划在MCU的分类下,但其实相对来说,这款产品更加接近于DSP归类。只是信号处理不涉及到图像,声音等信号,而模拟量、数字量、数字滤波、快速FFT等功能,C2000都可以很好地完成。

很久以前,其实将MCU导入DSP的厂家并不多, 更别说导入FPU(Floating Point Unit;浮点运算单元)功能了。事情转折发生在ARM推出了Cortex-M4之后,这种话题便被引申出来。

现在,诸多的MCU纷纷导入DSP和FPU,整个市场变得诡谲而复杂。但是在策略方面,各个厂家并不相同,因此在私服方面仍然还是首选。

从此前媒体的报道显示,如果DSP要处理的工作十分多元,意味着需要更多元的工具来加以因应,单靠FPU这样的硬体加速单元仍有不足之处。

然而需要注意的是,TI的C2000架构,进一步推出了如TMU与VMU硬体加速单元,前者专职于三角函数运算(偏重马达应用),后者则负责复数运算(对应通讯与软体定义无线电),既有的FPU就负责分数与小数点的运算工作,透过分工合作的方式,来因应客户不同的运算工作需求。他更举例,就算是马达所需要的运算工作,因应不同的马达类型,TI也能给予不同的DSP架构来对应。

另外,值得一提的是,C2000系列的生态方面的表现也是极其强劲的,不论是参考设计还是开发套件。

当然,在电动汽车方面的应用,更是不容小觑,这款产品不仅集EtherCAT、以太网和CAN FD于一体、最大程度地提高实时控制性能、灵活集成传感技术,改善实时控制,特别是CAN FD。

目前来说,C2000仍然还在推出新产品,可以说能一直立于不败之地的它,仍然有许多功能值得我们发掘。

21IC中国电子网/记者:付斌

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