【C2000】德州仪器C2000产品整体介绍

【C2000】德州仪器C2000整体介绍

【C2000】德州仪器C2000整体介绍

C2000系列是德州仪器(TI)推出的高性能32位微控制器产品线,专为实时控制应用而设计。该系列产品集成了强大的数字信号处理能力与微控制器功能,广泛应用于工业自动化、新能源汽车、数字电源和电机控制等领域。主要的核心优势:
高性能处理核心:采用32位C28x DSP内核,主频最高可达200MHz,支持浮点运算单元(FPU)和三角函数加速器(TMU)
实时控制外设:集成了高精度PWM模块(HRPWM)、增强型捕获模块(eCAP)和正交编码器接口(eQEP)
模拟集成:内置12位或16位ADC模块,采样速率可达3.45MSPS,部分型号集成比较器和DAC
功能安全:支持ASIL-D和SIL-3安全等级,提供ECC内存保护和内置自检功能.

  1. CPU内核架构上从16bit F24x→32bit F28x →64bit F29x;
    2.模拟外设和PWM专用外设,可以实现灵活的PWM发波控制,以及精确的外设采样;
    3.丰富的外设接口,同时支持实时以太网通讯EtherCAT,可以做到单芯片集成方案;
    4.信息安全和功能安全的支持,像SDL、MCAL等都是可以免费从FAE中获取并支持。

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------发展历史

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------Roadmap和路标器件

官网C2000培训视频入口地址:C2000培训

从第二代Gen2产品180nm工艺到第三代Gen3产品65nm工艺,再到第四代Gen4产品65nm or 28nm工艺。产品的主频也从普遍第二代Gen2 100MHz,第三代Gen3 200MHz,第四代Gen4 200~400MHz。未来也有可能是ARM架构的C2000产品出世。(C2000的生态是封闭的,ARM生态是开放的)。

目前国产C2000替代的工艺基本是40nm或者甚至22nm,很有可能是性能上Overspec C2000产品的,主要是考虑便利性、可靠性和良率,以及客户的接受程度。目前几个主要的国产替代C2000路线如下:(当前客户接受程度来看架构上ARM > 自主DSP架构 >RISC-V架构 更加容易打开C2000的现有市场)

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------产品的可移植性,覆盖低、中和高端产品硬件P2P迁移, 软件只需要更改底层Hall库。

C2000-MCU: 1x,2x,3x,4x Package Scalability


后续也会补充不同器件相同封装下迁移文档、迁移细节和快速迁移的方法。(比如借助Sysconfig工具可以实现快速迁移和迭代)

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------产品的应用范围-集中电力电子应用(数字电源和电机控制)

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------产品的核心优势

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------C28x内核架构介绍


CPU组成:算数逻辑单元(ALU)、乘法器、移位器、寄存器、地址寄存器算术单元(ARAU)、六组总线、程序地址产生逻辑以及控制逻辑,还包括一些指令队列和指令编码单元、中断管理逻辑单元等。

C28x CPU 使用 8 级管线,令一旦进入管线的 D2 阶段,就无法通过中断停止完全执行。相反,当 C28x 内核接收到传入的中断时,处于管线 D2 阶段之前的任何指令都将被清除。从中断程序返回时,系统会从 F1 提取阶段再次开始执行。

一般可以从芯片的使用手册User Manual上去获取详细的内核架构工作原理与寄存器相关的信息。

以F28003x芯片TRM参考技术手册为例,参考如下:

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------软件SDK

C2000™ 实时控制微控制器 (MCU) 使用入门
软件开发使用指南

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------硬件评估套件

可以从官网上获取,或者FAE/TSE联系获取;或者相关的源代码和软件硬件资源私我博主。

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------图形化开发工具Sysconfig



C2000 实时 MCU 可以通过 C2000 SysConfig 进行初始化,C2000 SysConfig 会生成可靠且预先验证的代码来配置相关器件。该工具会捕捉器件配置错误,开发人员会收到有关不受支持的设置的通知。C2000 SysConfig 工具还可以配置器件 PinMux 并可视化每个封装的器件引脚。C2000 SysConfig 通过 C2000Ware(C2000 实时 MCU 软件开发套件)交付,可与 Code Composer Studio™ (CCS) IDE 的内置 SysConfig(系统配置)工具或通过 SysConfig 工具的独立版本与任何其他受支持的 IDE 一同使用。

包括以下特性功能:

**外设配置

自动生成嵌入式代码

配置错误检测

器件级依赖项识别

器件级错误检测

PinMux 工具支持

可移植配置支持

CLB开发

**

后续专门讲解如何利用Sysconfig工具,以及CLB的开发。

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------外设的学习与讲解

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------论坛使用与学习

e2e.ti.com

【C2000】德州仪器C2000详细介绍------常见问题FAQ答疑解惑

后续专栏更新常见的问题以及解决方案。同时也更新下参考设计的讲解,源代码的分享。

  1. 数字电源:数据中心服务器电源、充电桩、光伏逆变器、储能变流器、家庭式户用储能、PPS便携式移动储能、通讯电源、砖模块电源、整流器、工业电源、医疗电源、激光电源、射频电源、不间断电源、HVDC高压直流、SST固态变压器、特种电源、空调HAVC的输入前级电源PFC、车载充电机、OBC/DCDC、LED背光电源等等电力电子控制领域;
  2. 电机控制:机器人、变频器、伺服驱动器、工业PLC、HVAC白色家电、电动工具、电动摩托车牵引逆变器、车载电机电控、AGV、步进电机、伺服电机和电动自行车等驱动控制领域。
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