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實時控製器獲得新的連接功能

發布時間：2019-07-25 責任編輯：wenwei

【導讀】在當前工業領域，適用於各種電機驅動、工(gong)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)高(gao)功(gong)率(lv)電(dian)網(wang)應(ying)用(yong)的(de)有(you)多(duo)種(zhong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)和(he)架(jia)構(gou)。其(qi)中(zhong)許(xu)多(duo)都(dou)具(ju)有(you)可(ke)靠(kao)的(de)性(xing)能(neng)和(he)連(lian)接(jie)，但(dan)卻(que)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)，因(yin)為(wei)它(ta)們(men)可(ke)能(neng)具(ju)有(you)複(fu)雜(za)的(de)設(she)計(ji)和(he)高(gao)昂(ang)的(de)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)為(wei)了(le)滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)的(de)需(xu)求(qiu)往(wang)往(wang)還(hai)需(xu)要(yao)多(duo)個(ge)芯(xin)片(pian)。在(zai)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)市(shi)場(chang)中(zhong)，設(she)計(ji)差(cha)異(yi)化(hua)固(gu)然(ran)重(zhong)要(yao)，但(dan)效(xiao)率(lv)和(he)性(xing)能(neng)對(dui)於(yu)產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)以(yi)及(ji)企(qi)業(ye)最(zui)終(zhong)的(de)長(chang)期(qi)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)卻(que)更(geng)為(wei)關(guan)鍵(jian)。

實時控製器獲得新的連接功能

您可能會問自己，“我如何在競爭中取勝？”或“什麼是幫助我維持業務和實現未來發展的理想選擇？”問題的核心在就於集成功能，其中實時控製可實現實時連接。

全新係列的C2000™實時控製器F2838x提供更優化的連接選項，控製性能得到提高，而且能夠在工業應用和高功率電網應用中展現出係統級靈活性。如圖1所示，該係列是一款具有性能增強功能的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並優化連接的、基於Arm® Cortex®-M4的子係統。

實時控製器獲得新的連接功能

圖1：TMS320F28388D框圖

F2838x通過啟用通常由FPGA/複雜可編程邏輯器件、專用集成電路和通信微控製器（MCU）/微處理器執行的功能，可為連接的伺服驅動器、交流驅動器、工廠自動化和工業電源設備提供近乎單芯片的解決方案。

通過基於Arm® Cortex-M4的專用連接管理器實現實時通信。由於集成了EtherCAT功能，無需使用外部ASIC。還支持10/100以太網、CAN FD、USB和各種高速串行端口。此外，快速串行接口（FSI）可實現高達200 Mbps的通信，並在隔離柵上實現低成本路徑。

典型的FPGA/CPLD功能由多個F2838x功能來實現。可配置邏輯塊（CLB）允許：

-創建絕對值編碼器接口

-專用脈衝序列邏輯

-客戶化定製定時器、串行接口和逆變器保護機製

快速電流環路（FCL）技術可在不到500ns的時間內處理關鍵伺服驅動器磁場定向控製環路。還包括可連接通用隔離Delta-Sigma轉換器的Sigma-Delta濾波器模塊、更高級別的高分辨率PWM（最多32個ePWM通道），以及用於逆變器保護和靈活定時器同步的高級比較器子係統。

通過以下方式實現高性能循環控製：

-采用三角數學單元（TMU）增強了領先的C28x™ DSP內核，以加速關鍵的arctan、sin和cos函數；

-采用新型快速整數除法硬件，用於高效計算；

采用64位浮點單元，用於提高伺服運動控製的精度。

控製律加速器（CLA）可用於增加並行控製或信號處理。具有後處理硬件的四個獨立16位精密模數轉換器具有讓可用通道加倍的新型單端模式。將主機和通信任務卸載到連接管理器可以釋放循環，以專用於實時控製。

一旦投入全麵生產，F2838x係列將提供六種配置（表1）。所有器件的標配均包含連接管理器和以太網。可選配置包括單（1.0 MB閃存）或雙（1.5 MB閃存）C28x加控製法加速器（CLA）子係統、可配置邏輯塊訪問和EtherCAT功能。F2838x采用16 mm×16 mm 337 焊球細間距球柵陣列封裝，結溫為-40°C至125°C。

表 1：F2838x配置

實時控製器獲得新的連接功能

眾所周知，控製、靈活性和性能是電機驅動、工廠自動化和大功率電網應用的三大要素。隻要將連接集成在一顆芯片上，您就擁有了一個實時控製和連接的MCU，可以引導您的業務向前發展，並在未來幾年實現係統級靈活性。

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