免费获取学习方案
ARTICLE DETAIL

资讯详情

深耕编程基础知识与建站技术分享的一线实战洞察。

TMS320F28335PGFA:TI C2000浮点DSP的技术解析

TMS320F28335PGFA:TI C2000浮点DSP的技术解析 概述TMS320F28335PGFA是德州仪器C2000系列中一款32位浮点数字信号控制器DSC。它基于增强型C28x内核主频150MHz在电力电子、电机驱动和可再生能源设备这些领域里用得相当普遍。芯片基本情况这个型号属于TMS320F2833x系列。片上的主要资源包括一个IEEE 754单精度浮点单元FPU512KB的Flash带ECC校验68KB的SRAM以及针对控制应用设计的外设ePWM、eCAP、eQEP、ADC、CAN、SCI、SPI、I2C它采用176引脚LQFP封装PGF后缀和F2833x、F2823x系列的其他型号引脚兼容。这个特性在做产品系列化设计时比较方便需要升级或降级配置时硬件改动的工作量能小一些。主要技术规格内核与存储CPU32位C28x内核150MHz主频浮点单元集成IEEE 754单精度FPUFlash512KBSRAM68KB安全128位安全密钥用于保护代码模拟与控制外设ADC两个12位模块每模块最多16通道转换时间80nsePWM18路输出6个模块每模块3路支持高分辨率模式HRPWMeCAP6个增强型捕获模块eQEP2个增强型正交编码器脉冲模块比较器3个模拟比较器带10位DAC基准通信接口CAN2个CAN 2.0B控制器SCI3个UART/SCI口SPI2个SPI口I2C1个I2C口McBSP2个多通道缓冲串行口电源与工作条件内核电压1.9VI/O电压3.3V工业级工作温度范围–40°C 125°C这颗芯片的几个特点浮点运算带来的便利控制算法里像电机磁场定向控制FOC、模型预测控制MPC这类用浮点运算实现起来更直接。定点DSP做这些得处理Q格式转换和数据缩放编程时得多花些心思。F28335集成了FPU这些问题基本不用考虑了代码写起来更自然调试也省事一些。高分辨率PWM对电源效率的影响ePWM模块里有个HRPWM扩展功能能把PWM的边沿位置调整精度做到150ps左右。这个精度用在数字电源的闭环控制上对输出纹波、EMI和效率这些指标是有实际帮助的。片内模拟外设的整合度片上集成的双12位ADC和模拟比较器对于大多数闭环控制场景已经够用了。设计时通常不需要额外再配外部ADC或比较器芯片对节省PCB面积和物料成本有一定好处。环境适应性和可靠性工业级温度范围和ESD、latch-up防护设计使它能在工业电机驱动、光伏逆变器这类环境里稳定运行。软件生态和开发资源TI提供的controlSUITE和C2000Ware软件包包含了外设驱动、库函数和不少参考例程。Matlab/Simulink也支持直接生成代码对于习惯用模型化设计方法的团队来说开发速度能快一些。典型应用场景电机驱动交流变频器、伺服驱动器、步进电机控制器。eQEP外设可以直接处理编码器反馈配合高分辨率PWM实现FOC控制。数字电源AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、车载充电器。浮点运算和HRPWM适合实现LLC谐振、移相全桥、图腾柱PFC这类拓扑的控制。可再生能源光伏逆变器的MPPT追踪和并网控制、风电变流器、储能系统ESS的充放电管理。双CAN接口在组串式逆变器并联通信中会用到。电动汽车动力总成牵引逆变器、车载充电器、高压转低压DC-DC。工业自动化和机器人伺服控制器、机器人关节驱动、PLC高速运动控制模块。UPS和电能质量在线式UPS、有源电力滤波器、静止无功补偿装置的电流环控制和电网同步。几个设计实例10kW三相光伏并网逆变器一家厂商做了款10kW组串式逆变器主控用的就是F28335。利用FPU实现了锁相环和PR电流控制器并网电流THD做到3%以内最高效率98.2%。双ADC模块同步采样电网电压和电流ePWM产生三路SVPWM驱动信号。双CAN接口用来支持最多20台逆变器并联运行。5.5kW工业伺服驱动器一家工厂自动化供应商把原来的定点DSP平台换成了F28335。开发团队反馈说算法开发时间缩短了大约40%。位置环带宽从1.2kHz提升到了2.0kHz。eQEP外设直接处理20位编码器信号省掉了一片外接编码器接口芯片BOM成本估算降低了12%。最终驱动器的定位精度达到±0.01°过载能力300%。6.6kW双向车载充电器OBC一家Tier 1供应商用F28335做了一款6.6kW双向OBC用在插电混动车型上。这颗芯片同时控制图腾柱PFC级和LLC谐振的隔离DC-DC级数字控制环路运行频率100kHz。浮点架构让软开关算法和热降额曲线的实现更简单。整机效率94%满足CISPR 25 Class 3的EMI要求。CAN接口与整车的BMS和VCU通信。型号选择参考在C2000产品线里F28335的位置大概在中间比F28069性能强外设更丰富比F28379D双核成本低开发也相对简单如果需要向下调整成本可以考虑同封装的F28334256KB Flash或F28332128KB Flash。F28235是定点版本和F28335引脚兼容但不带FPU。如果要往上升级F28377D或F28379D性能更强带16位ADC不过引脚不兼容需要重新设计电路板。采购时的一些注意事项工业产品的生命周期通常比较长元器件供货的稳定性和可追溯性是需要关注的。建议从授权分销商或能提供完整追溯记录的信誉供应商处采购。对于大批量生产可以根据实际资源需求评估是否选用F28334或F28332来优化成本。常见问题Q1TMS320F28335PGFA通常用在什么地方工业电机驱动、数字电源、光伏逆变器、伺服系统、UPS和电动汽车电控。核心是实时控制。Q2TMS320F28335和TMS320F28335PGFA有什么区别F28335是基本型号名。PGFA后缀具体指明了封装PGF176引脚LQFP和温度等级A工业级-40~125°C。日常交流中这两个写法经常混用。Q3Flash和SRAM容量分别是多少Flash 512KBSRAM 68KB。Flash支持通过JTAG或内置引导加载程序在系统编程。Q4有浮点单元吗有的。集成了IEEE 754单精度FPU可以和CPU并行工作直接执行浮点指令。Q5最高主频是多少150MHz对应指令周期6.67ns。ePWM模块可以工作在相同频率下。Q6有多少路PWM输出18路由6个ePWM模块组成每模块输出3路。其中通道1-6支持高分辨率模式HRPWM步长150ps。Q7ADC的规格怎么样两个12位SAR型ADC模块每模块最多16通道转换时间80ns。可独立工作也可同步采样。Q8适合数字电源设计吗适合。浮点单元、高分辨率PWM、高速ADC和模拟比较器这些条件对于实现数字控制开关电源包括PFC、LLC、移相全桥、双向DC-DC是齐全的。Q9有哪些通信接口2个CAN 2.0B、3个SCI/UART、2个SPI、1个I2C、2个McBSP。Q10有哪些引脚兼容的替代型号同封装176引脚LQFP的替代包括F28334256KB FlashF28332128KB FlashF28235定点无FPU更高性能的F28377D/F28379D引脚不兼容需要改板。Q11:TMS320F28335PGFA有靠谱的供应商吗选择正规授权渠道能获得最可靠的产品来源和技术支持而柒鑫微则在现货供应、小批量采购灵活性上更有优势且其主营业务覆盖TMS320F28335PGFA及同系列芯片。
返回列表