德州儀器實時控制MCU，邊緣AI賦能工業(yè)汽車

在數(shù)字化浪潮的推動下，智能邊緣設(shè)備正成為工業(yè)、汽車領(lǐng)域創(chuàng)新的關(guān)鍵。其中工業(yè)及汽車領(lǐng)域的實時控制系統(tǒng)中，正呈現(xiàn)出顯著趨勢之一就是越來越多的任務(wù)傾向于采用更為智能、基于AI的方法來完成。

德州儀器（TI）中國區(qū)技術(shù)支持總監(jiān)師英在談及產(chǎn)業(yè)趨勢時表示：“對于嵌入式系統(tǒng)或?qū)崟r控制系統(tǒng)而言，邊緣AI無疑是一個必然選擇。首先，實時性得到顯著提升，無需將數(shù)據(jù)上傳至云端，從而避免了傳輸延遲。其次，通過算法優(yōu)化及NPU的加入，系統(tǒng)整體功耗得以降低。NPU天生擅長處理卷積運算及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率與更低的功耗。最后，從安全性與可靠性的角度來看，避免了數(shù)據(jù)采集與傳輸至云端的過程，有助于提升設(shè)備的安全性?！?

集成NPU，性能提高5-10倍

德州儀器以其深厚的技術(shù)積累和對市場需求的敏銳洞察，在業(yè)內(nèi)率先推出具有神經(jīng)處理單元（NPU）的TMS320F28P55x系列實時控制MCU。集成NPU，TMS320F28P55x的性能相比傳統(tǒng)C2000 CPU將提高5-10倍，這對于需要實時響應(yīng)的應(yīng)用場景至關(guān)重要。不僅提升了智能實時控制的能力，還極大地增強了系統(tǒng)的故障檢測準(zhǔn)確率。

TMS320F28P55x C2000系列融入了NPU內(nèi)核，意味著只需通過單一芯片，即可在保持原有功能的基礎(chǔ)上，額外實現(xiàn)故障檢測功能，極大地優(yōu)化了電子系統(tǒng)的尺寸與成本。

圖源：德州儀器媒體會

TMS320F28P55x系列產(chǎn)品的特性參數(shù)頗為亮眼，其內(nèi)置的Flash最高可達1.1MB。對于實時系統(tǒng)而言，ADC與高精度PWM是兩大核心外設(shè)。TMS320F28P55x系列提供了24個高精度PWM通道以及最多39個ADC通道。

TMS320F28P55x是涵蓋多種配置的系列產(chǎn)品。德州儀器已經(jīng)推出不同內(nèi)存規(guī)格、汽車級認證以及功能安全等級的組合。預(yù)計該系列將陸續(xù)推出多達40余款型號，以滿足市場的多樣化需求。

故障檢測率超過99%

越來越多的任務(wù)傾向于采用更為智能、基于AI的方法來完成，集成NPU的控制器解決方案越來越多。

如，在太陽能及供電系統(tǒng)中的電弧檢測應(yīng)用中，高壓導(dǎo)線或觸點間常常會產(chǎn)生電弧現(xiàn)象，這一潛在危險源可能引發(fā)火災(zāi)，對電弧的有效檢測與預(yù)防非常重要。傳統(tǒng)的電弧故障檢測方法在適應(yīng)性和靈敏度方面受到限制，會導(dǎo)致誤報或漏報實際電弧故障事件，從而對生產(chǎn)力、維護成本和操作員安全產(chǎn)生負面影響。TMS320F28P55x系列MCU能夠有效檢測和預(yù)防電弧現(xiàn)象，避免引發(fā)火災(zāi)的潛在危險源。同時，借助支持邊緣AI的能力，客戶可以在本地訓(xùn)練和執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來識別模式并檢測異常，從而提高運營的安全性和可靠性。

圖源：德州儀器媒體會

師英表示：“值得一提的是，在傳統(tǒng)的電弧故障檢測方案中，需要額外增加一個MCU用于電源電弧檢測，而采用TMS320F28P55x這一創(chuàng)新解決方案的過程中，原有的DC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器以及MPPT系統(tǒng)均繼續(xù)沿用了C2000系列的核心技術(shù)，這意味著原始的實時控制拓撲結(jié)構(gòu)與硬件配置基本保持不變，特別是軟件算法層面無需做出調(diào)整?！?/p>

另外，在馬達驅(qū)動領(lǐng)域，對馬達運行狀態(tài)的預(yù)測同樣非常關(guān)鍵，可以預(yù)判其未來可能出現(xiàn)的故障。在進行故障檢測與預(yù)測時，AI技術(shù)發(fā)揮著不可或缺的作用。通過TMS320F28P55x的運算機制，故障檢測的準(zhǔn)確率可高達99%。

無論是馬達驅(qū)動還是電源轉(zhuǎn)換，TMS320F28P55x是在C2000系列中融入了NPU內(nèi)核，這意味著，只需通過單一芯片，即可在保持原有功能的基礎(chǔ)上，額外實現(xiàn)故障檢測功能。這一創(chuàng)新設(shè)計極大地優(yōu)化了電子系統(tǒng)的尺寸與成本。

此外，在汽車領(lǐng)域，TMS320F28P55x系列可以應(yīng)用于車載充電器（OBC）、DC/DC轉(zhuǎn)換器以及主機MCU的集成式架構(gòu)中，提供更高效的能源管理和更安全的駕駛體驗。還適用于多電機的牽引逆變器以及助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，為電動汽車市場帶來創(chuàng)新解決方案。

結(jié)尾

TMS320F28P55x系列C2000? MCU的推出，標(biāo)志著德州儀器在實時控制MCU領(lǐng)域的又一次飛躍。其集成的AI功能不僅提高了系統(tǒng)的智能化水平，還為客戶提供了更高效、更安全、更經(jīng)濟的解決方案。隨著AI技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的不斷擴展，TMS320F28P55x系列C2000? MCU將在推動智能邊緣設(shè)備的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。德州儀器將繼續(xù)以其創(chuàng)新的產(chǎn)品和技術(shù)，引領(lǐng)智能邊緣設(shè)備的未來，為工業(yè)、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展帶來更多的可能性。