TMS320F28P559SG-Q1中文资料具有 150MHz 频率、512KB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的汽车级 32 位 C2000™ MCU数据手册TI规格书

描述 Description

TMS320F28P55x (F28P55x) 是 C2000™ 实时微控制器系列中的一款可扩展、超低延迟器件，旨在提高电力电子设备的效率，包括但不限于：高功率密度、高开关频率，并支持使用 GaN 和 SiC 技术。

这些应用包括：

电机驱动器 电器 混合动力、电动和动力总成系统 太阳能和电动汽车充电 数字电源 车身电子装置与照明 测试与测量 实时控制子系统基于 TI 的 32 位 C28x DSP 内核，可针对从片上闪存或 SRAM 运行的浮点或定点代码提供 150MHz 的信号处理性能。浮点单元 (FPU)、三角函数加速器 (TMU) 和 VCRC（循环冗余校验）扩展指令集进一步增强了 C28x CPU 的性能，从而加快了实时控制系统关键常用算法的速度。

CLA 能够将大量的常见任务从主 C28x CPU 上卸载。CLA 是一款与 CPU 并行执行的独立 32 位浮点数学加速器。此外，CLA 自带专用存储资源，它可以直接访问典型控制系统中所需的关键外设。与硬件断点和硬件任务切换等主要特性一样，ANSI C 子集支持是标准配置。

神经网络处理单元 (NPU) 可以使用预先训练的模型支持机器学习推理。NPU 能够处理 600–1200MOPS（兆次运算/秒），并且为电弧故障检测或电机故障检测提供模型支持，与仅基于软件的实现方案相比，将 NN 推理周期改进了高达 10 倍。利用 TI 的 Edge AI Studio - Model Composer 或 Tiny ML Modelmaker 加载与训练模型，以便获得高级功能集。C28x 的源代码由这些工具生成，无需手动编码。对于依赖自己的 AI 培训框架的客户，TI 的神经网络编译器可以帮助移植您的 AI 模型，使其与许多基于 C28x 的 MCU 兼容。对参考解决方案感兴趣的人员可以申请访问 TI 的电弧故障检测工程或电机轴承故障检测工程。

F28P55x 支持高达 1088KB 的闪存存储器，这些闪存存储器分为四个 256KB 存储体和一个 64KB 存储体，可支持对一个存储体编程的同时，在另一个存储体中执行。高达 133KB 的片上 SRAM 也可作为闪存存储器的补充。

F28P55x 上的实时固件更新硬件增强允许从旧固件到新固件的快速上下文切换，以尽可能减少更新器件固件时的应用停机时间。

高性能模拟模块集成在 F28P55x 实时微控制器 (MCU) 上，并与处理单元和 PWM 单元紧密耦合，以提供更好的实时信号链性能。24 个 PWM 通道均支持与频率无关的分辨率模式，可控制从三相逆变器到功率因数校正和高级多级电源拓扑的各种功率级。

通过加入可配置逻辑块 (CLB)，用户可以添加自定义逻辑，还可将集成类似 FPGA 的功能到 C2000 实时 MCU 中。

各种业界通用通信端口（如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN 和 CAN）不仅支持连接，还提供了多个引脚复用选项，可实现出色的信号布局。

是否想详细了解 C2000 实时 MCU 适用于实时控制系统的特性？查看使用 C2000™ 实时微控制器的基本开发指南，并访问 C2000™ 实时控制 MCU 页面。

C2000™ 实时控制微控制器 (MCU) 入门指南 涵盖了 C2000 器件开发中从硬件到支持资源的所有方面。除了主要的参考文档外，每个部分还提供了相关链接和资源，帮助用户进一步了解相关信息。

准备开始了吗？查看 TMDSCNCD28P55X 评估板或 LAUNCHXL-F28P55X 开发套件并下载 C2000Ware。

特性 Features

实时处理：

150MHz C28x 32 位 DSP CPU

在实时信号链性能方面相当于基于 300MHz Arm® Cortex®-M7 的器件（请参阅展示 C2000™ 控制 MCU 优化信号链的实时基准测试 应用手册）

IEEE 754 单精度浮点单元 (FPU32)

三角函数加速器 (TMU)

支持非线性比例积分微分 (NLPID) 控制



CRC 引擎和指令 (VCRC)



可编程控制律加速器 (CLA)

150MHz

在实时信号链性能方面相当于基于 200MHz Arm® Cortex®-M7 的器件（请参阅展示 C2000™ 控制 MCU 优化信号链的实时基准测试 应用手册）

IEEE 754 单精度浮点指令

独立于主 CPU 执行代码



片上存储器

在五个独立存储体上提供 1088KB 的闪存（ECC 保护）

4 个 256KB 存储体

1 个 64KB 存储体，非常适合 LFU/引导加载程序/数据



8KB OTP（一次性可编程闪存存储器）

133KB RAM（ECC/奇偶校验保护）



安全性

安全启动

JTAG 锁定

高级加密标准 (AES) 加速器

唯一标识 (UID) 号



时钟和系统控制

2 个内部 10MHz 振荡器

晶体振荡器或外部时钟输入

窗口化看门狗计时器模块

丢失时钟检测电路

双时钟比较器 (DCC)



3.3V I/O 支持

内部 VREG 生成允许进行单电源设计

欠压复位 (BOR) 电路

4 个 GPIO 上具有 5V 失效防护与容差功能，支持 PMBUS/I2C

可在 4 个 GPIO 上配置 1.35V VIH



系统外设

6 通道直接存储器存取 (DMA) 控制器

91 个独立可编程多路复用通用输入/输出 (GPIO) 引脚（22 个与模拟共享）

在模拟引脚上提供 17 路数字输入

增强型外设中断扩展 (ePIE)

支持多个低功耗模式 (LPM)



通信外设

一个电源管理总线 (PMBus) 接口

超快模式支持 - 1MHz SCL

部分引脚上支持 5V/3.3V/1.35V VIH



两个内部集成电路 (I2C) 端口

两个具有灵活数据速率的控制器局域网 (CAN FD/MCAN) 总线端口

每个 MCAN 模块 4KB 消息 RAM，独立于系统内存

如果 MCAN 未被使用，能够将 RAM 重复用于 CPU 数据变量



1 个通用串行总线 (USB 2.0 MAC + PHY)

2 个串行外设接口 (SPI) 端口

三个 UART 兼容的串行通信接口 (SCI)

一个与 UART 兼容的本地互连网络 (LIN) 接口

带一个发送器和一个接收器的快速串行接口 (FSI)（最高 200Mbps）



模拟系统

5 个 3.9MSPS 12 位模数转换器 (ADC)

最多 39 个外部通道（包括一个 gpdac 输出）

每个 ADC 具有四个集成后处理块 (PPB)



四个带 12 位参考数模转换器 (DAC) 的窗口比较器 (CMPSS)

数字干扰滤波器

CMPSS1 上的低 DAC 输出到引脚功能



一个 12 位缓冲 DAC 输出

三个可编程增益放大器 (PGA)

单位增益支持

反相和同相增益模式支持

可编程输出滤波





增强型控制外设

24 个 ePWM 通道，包含 12 个具有高分辨率功能（150ps 分辨率）的通道

集成式死区支持

集成式硬件触发区 (TZ)



2 个增强型捕获 (eCAP) 模块

三个支持 CW/CCW 运行模式的增强型正交编码器脉冲 (eQEP) 模块

嵌入式图形发生器 (EPG)



可配置逻辑块 (CLB)

2 个逻辑块

增强现有外设功能

支持位置管理器解决方案



神经网络处理单元 (NPU)

针对深度卷积神经网络 (CNN) 进行了高度优化

可变权重和数据长度

8 位和 4 位权重

8 位和 4 位数据



600MOPS（兆次运算/秒）、8bWx8bD（频率为 75MHz 时）

1200MOPS、4bWx8bD（频率为 75MHz 时）

与软件技术相比，可实现高达 10 倍 NN 推理性能改进

无需直接编码，TI AI 工具可生成固件库

专注于实时控制的边缘 AI 模型

电弧故障示例

电机故障示例





实时固件更新 (LFU)

诊断特性

存储器开机自检 (MPOST)



以功能安全合规型为目标

专为功能安全应用开发

可提供用于 ISO 26262 和 IEC 61508 系统设计的文档

系统功能符合 ASIL D 和 SIL 3 等级

以硬件完整性高达 ASIL B 级为目标



安全相关认证

计划通过 TÜV SÜD 高达 ASIL B 等级的 ISO 26262 认证



封装选项：

128 引脚 Thin Quad Flatpack (TQFP)[后缀 PDT]

100 引脚 Low-profile Quad Flatpack (LQFP)[后缀 PZ]

80 引脚 TQFP [后缀 PNA]

64 引脚 LQFP [后缀 PM]

56 引脚 Very Thin Quad Flatpack No-Lead (VQFN) [RSH 后缀]



温度选项：

结温 (TJ)：-40°C 至 150°C