北京2019年7月24日 /美通社/ -- 在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域,適用于各種電機(jī)驅(qū)動、工廠自動化和高功率電網(wǎng)應(yīng)用的有多種解決方案和架構(gòu)。其中許多都具有可靠的性能和連接,但卻價格昂貴,因?yàn)樗鼈兛赡芫哂袕?fù)雜的設(shè)計(jì)和高昂的成本,而且為了滿足系統(tǒng)的需求往往還需要多個芯片。在不斷變化的市場中,設(shè)計(jì)差異化固然重要,但效率和性能對于產(chǎn)品的生命周期以及企業(yè)最終的長期可持續(xù)發(fā)展卻更為關(guān)鍵。
企業(yè)可能會問自己,“我如何在競爭中取勝?”或“什么是幫助我維持業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)未來發(fā)展的理想選擇?”問題的核心在就于集成功能,其中實(shí)時控制可實(shí)現(xiàn)實(shí)時連接。
全新系列的C2000?實(shí)時控制器F2838x提供更優(yōu)化的連接選項(xiàng),控制性能得到提高,而且能夠在工業(yè)應(yīng)用和高功率電網(wǎng)應(yīng)用中展現(xiàn)出系統(tǒng)級靈活性。如圖2所示,該系列是一款具有性能增強(qiáng)功能的F2837x器件和一個新的連接管理器,以及一個可卸載處理密集型通信并優(yōu)化連接的、基于Arm® Cortex®-M4的子系統(tǒng)。
F2838x通過啟用通常由FPGA/復(fù)雜可編程邏輯器件、專用集成電路和通信微控制器(MCU)/微處理器執(zhí)行的功能,可為連接的伺服驅(qū)動器、交流驅(qū)動器、工廠自動化和工業(yè)電源設(shè)備提供近乎單芯片的解決方案。
通過基于Arm® Cortex-M4的專用連接管理器實(shí)現(xiàn)實(shí)時通信。由于集成了EtherCAT功能,無需使用外部ASIC。還支持10/100以太網(wǎng)、CAN FD、USB和各種高速串行端口。此外,快速串行接口(FSI)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)200 Mbps的通信,并在隔離柵上實(shí)現(xiàn)低成本路徑。
典型的FPGA/CPLD功能由多個F2838x功能來實(shí)現(xiàn)??膳渲眠壿媺K(CLB)允許:
- 創(chuàng)建絕對值編碼器接口
- 專用脈沖序列邏輯
- 客戶化定制定時器、串行接口和逆變器保護(hù)機(jī)制
快速電流環(huán)路(FCL)技術(shù)可在不到500ns的時間內(nèi)處理關(guān)鍵伺服驅(qū)動器磁場定向控制環(huán)路。還包括可連接通用隔離Delta-Sigma轉(zhuǎn)換器的Sigma-Delta濾波器模塊、更高級別的高分辨率PWM(最多32個ePWM通道),以及用于逆變器保護(hù)和靈活定時器同步的高級比較器子系統(tǒng)。
通過以下方式實(shí)現(xiàn)高性能循環(huán)控制:
- 采用三角數(shù)學(xué)單元(TMU)增強(qiáng)了領(lǐng)先的C28x? DSP內(nèi)核,以加速關(guān)鍵的arctan、sin和cos函數(shù);
- 采用新型快速整數(shù)除法硬件,用于高效計(jì)算;
采用64位浮點(diǎn)單元,用于提高伺服運(yùn)動控制的精度。
控制律加速器(CLA)可用于增加并行控制或信號處理。具有后處理硬件的四個獨(dú)立16位精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有讓可用通道加倍的新型單端模式。將主機(jī)和通信任務(wù)卸載到連接管理器可以釋放循環(huán),以專用于實(shí)時控制。
一旦投入全面生產(chǎn),F(xiàn)2838x系列將提供六種配置(表1)。所有器件的標(biāo)配均包含連接管理器和以太網(wǎng)。可選配置包括單(1.0 MB閃存)或雙(1.5 MB閃存)C28x加控制法加速器(CLA)子系統(tǒng)、可配置邏輯塊訪問和EtherCAT功能。F2838x采用16 mm×16 mm 337 焊球細(xì)間距球柵陣列封裝,結(jié)溫為-40°C至125°C。
表 1:F2838x配置
F2838x MCU |
連接管理器 |
C28x CPU/每秒百萬條指令(MIPS) |
控制律加速器協(xié)處理器/MIPS |
閃存 |
以太網(wǎng) |
EtherCAT |
可配置邏輯塊 |
1/125 MIPS |
2 400 MIPS |
2/400 MIPS |
1.5 MB |
是 |
是 |
是 |
|
1/125 MIPS |
1/200 MIPS |
1/200 MIPS |
1.0 MB |
是 |
是 |
是 |
|
1/125 MIPS |
2/400 MIPS |
2/400 MIPS |
1.5 MB |
是 |
– |
是 |
|
1/125 MIPS |
1/200 MIPS |
1/200 MIPS |
1.0 MB |
是 |
– |
是 |
|
1/125 MIPS |
2/400 MIPS |
2/400 MIPS |
1.5 MB |
是 |
– |
– |
|
1/125 MIPS |
1/200 MIPS |
1/200 MIPS |
1.0 MB |
是 |
– |
– |
眾所周知,控制、靈活性和性能是電機(jī)驅(qū)動、工廠自動化和大功率電網(wǎng)應(yīng)用的三大要素。只要將連接集成在一顆芯片上,就擁有了一個實(shí)時控制和連接的MCU,可以引導(dǎo)企業(yè)的業(yè)務(wù)向前發(fā)展,并在未來幾年實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級靈活性。
其他資源
下載這些開發(fā)套件: