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實時控制器獲得新的連接功能

發(fā)布時間:2019-07-25 責任編輯:wenwei

【導讀】在當前工業(yè)領(lǐng)域,適用于各種電機驅(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,因為它們可能具有復雜的設(shè)計和高昂的成本,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。
 
實時控制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“什么是幫助我維持業(yè)務(wù)和實現(xiàn)未來發(fā)展的理想選擇?”問題的核心在就于集成功能,其中實時控制可實現(xiàn)實時連接。
 
全新系列的C2000™實時控制器F2838x提供更優(yōu)化的連接選項,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1所示,該系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并優(yōu)化連接的、基于Arm® Cortex®-M4的子系統(tǒng)。
 
實時控制器獲得新的連接功能
圖1:TMS320F28388D框圖
 
F2838x通過啟用通常由FPGA/復雜可編程邏輯器件、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現(xiàn)實時通信。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)可實現(xiàn)高達200 Mbps的通信,并在隔離柵上實現(xiàn)低成本路徑。
 
典型的FPGA/CPLD功能由多個F2838x功能來實現(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機制
 
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)。
 
通過以下方式實現(xiàn)高性能循環(huán)控制:
 
-采用三角數(shù)學單元(TMU)增強了領(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,用于高效計算;
 
采用64位浮點單元,用于提高伺服運動控制的精度。
 
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)。所有器件的標配均包含連接管理器和以太網(wǎng)??蛇x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 焊球細間距球柵陣列封裝,結(jié)溫為-40°C至125°C。
 
表 1:F2838x配置
實時控制器獲得新的連接功能
 
眾所周知,控制、靈活性和性能是電機驅(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,您就擁有了一個實時控制和連接的MCU,可以引導您的業(yè)務(wù)向前發(fā)展,并在未來幾年實現(xiàn)系統(tǒng)級靈活性。
 
 
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