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在不斷需要更高性能和效率的實(shí)時功率變換領(lǐng)域，投身研究可擴(kuò)展且可持續(xù)的工業(yè)和汽車類功率變換解決方案對設(shè)計(jì)人員來說至關(guān)重要。反過來，這種需求又對伺服驅(qū)動、電力輸送、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和車載充電應(yīng)用中的實(shí)時控制系統(tǒng)提出了更高的要求，包括每秒百萬條指令(MIPS)、脈寬調(diào)制器(PWM)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。同時，這也要求開發(fā)人員以一種簡單且低風(fēng)險(xiǎn)的方式構(gòu)建并維護(hù)其產(chǎn)品線。性能可擴(kuò)展性和產(chǎn)品系列兼容性為開發(fā)人員擴(kuò)展實(shí)時控制資源并長期維護(hù)功率變換解決方案平臺提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的方式。

通過分布式架構(gòu)擴(kuò)展實(shí)時控制資源

可再生能源的興起推動光伏逆變器等應(yīng)用的功率水平向更高方向發(fā)展。隨著功率水平的提高，人們對MIPS、PWM和ADC等在功率變換過程中發(fā)揮重要作用的實(shí)時控制資源的需求也不斷增加。通常，使用一個中央控制器即可滿足上述需求，它會控制光伏逆變器系統(tǒng)中的多個功率級。但如果控制器的資源不足以滿足更高的功率水平和更多的功率級呢？分布式架構(gòu)，就是設(shè)計(jì)人員一直在尋找的解決方案。

分布式架構(gòu)的理念如下：通過連接多個實(shí)時控制MCU，為系統(tǒng)擴(kuò)展資源和外設(shè)數(shù)量。該實(shí)施方案能夠使設(shè)計(jì)人員在不影響以下幾點(diǎn)的前提下實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品所需的性能和效率

·多芯片解決方案的成本

·跨隔離層連接多個器件的復(fù)雜性和接口速度

·具有外部存儲器接口的主機(jī)/主設(shè)備外設(shè)不足

TI的C2000?系列實(shí)時控制MCU通過分布式架構(gòu)實(shí)施方案，在滿足上述3點(diǎn)的同時實(shí)現(xiàn)了可靠的功率變換：

·TI全新版本的C2000?實(shí)時控制MCU產(chǎn)品系列，TMS320F28002x系列，通過分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低成本并支持設(shè)計(jì)人員降低BOM成本。為了進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本，C2000?實(shí)時控制MCU產(chǎn)品系列的其他特性（例如加速器、可配置邏輯塊、模擬比較器和外設(shè)）可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級集成。

·快速串行接口(FSI)能以高達(dá)200MBPS的速率幫助實(shí)現(xiàn)可靠、穩(wěn)健且高速的芯片間通信或板間通信。CAN或SCI等其他接口速率低且不提供延遲補(bǔ)償，因而不適合跨隔離層連接多個MCU，與之相比，F(xiàn)SI更具優(yōu)勢。由于FSI固有的延遲補(bǔ)償能力和速率，它能為連接多個MCU實(shí)現(xiàn)資源擴(kuò)展提供一種高效且穩(wěn)健的接口選項(xiàng)。圖1展示了在光伏逆變器和其他應(yīng)用中如何利用FSI連接多個實(shí)時控制MCU實(shí)現(xiàn)MIPS、PWM和ADC擴(kuò)展。

·F28002x中使用的主機(jī)接口控制器(HIC)可將MCU用作網(wǎng)橋，最終使主處理器間接利用控制器中的FSI和其他外設(shè)。因此，無論主處理器是否提供FSI，F(xiàn)28002x都能使設(shè)計(jì)人員通過分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。

圖1：利用FSI連接多個控制器以擴(kuò)展資源

借助產(chǎn)品系列兼容性簡化遷移和平臺開發(fā)

除了資源可擴(kuò)展性，設(shè)計(jì)人員也正面臨著構(gòu)建和維護(hù)產(chǎn)品平臺的挑戰(zhàn)。為了有效地應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員需要以一種高效且風(fēng)險(xiǎn)低的方法來構(gòu)建高中低端產(chǎn)品線。

C2000?實(shí)時控制MCU產(chǎn)品系列在各器件系列中具有外設(shè)和代碼兼容性，減少了開發(fā)人員操作多種產(chǎn)品的工作量。因此能簡化遷移過程并構(gòu)建基于類似MCU技術(shù)的各種產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的平臺解決方案。圖2展示了第三代高中低端C2000?實(shí)時控制MCU的引腳對引腳、外設(shè)和代碼兼容的器件系列。

圖2：整個C2000?產(chǎn)品系列的外設(shè)和代碼兼容性

隨著汽車和工業(yè)類功率變換市場的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)人員不斷尋求創(chuàng)新成果來幫助應(yīng)對兩項(xiàng)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，即如何輕松擴(kuò)展實(shí)時控制資源，以及如何構(gòu)建并長期維護(hù)平臺解決方案。通過FSI連接多個C2000?實(shí)時控制MCU，在光伏逆變器和分布式多軸伺服驅(qū)動器等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)MIPS、PWM和ADC擴(kuò)展，是擴(kuò)展實(shí)時控制資源的高效、低風(fēng)險(xiǎn)且具有成本效益的解決方案。與此同時，C2000?產(chǎn)品系列中各器件的代碼和外設(shè)兼容性可實(shí)現(xiàn)長期高效、低風(fēng)險(xiǎn)的平臺開發(fā)。F28002x器件系列不僅提供了一種通過分布式架構(gòu)經(jīng)濟(jì)高效擴(kuò)展實(shí)時控制資源的方法，而且在現(xiàn)有的兼容性C2000?系列添加了新成員，可支持設(shè)計(jì)人員構(gòu)建長期且可持續(xù)的解決方案。

其他資源

·查看F28002x產(chǎn)品文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)表、技術(shù)參考手冊和樣片。

·請查看我們最新的參考設(shè)計(jì)：

·TIDM-02006，通過FSI、F2838x和F28004x/F28002x實(shí)現(xiàn)對分布式多軸伺服驅(qū)動的實(shí)時控制。

·TIDM-1001：使用F28002x且適用于汽車OBC/直流/直流PSU和服務(wù)器PSU應(yīng)用的兩相交錯式LLC諧振轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)。

·下載以下開發(fā)套件：

·適用于C2000? MCU的MotorControl軟件開發(fā)套件。

·適用于C2000? MCU的DigitalPower軟件開發(fā)套件。

關(guān)于德州儀器(TI)

德州儀器（TI）（納斯達(dá)克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導(dǎo)體公司，致力于設(shè)計(jì)、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車、個人電子產(chǎn)品、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用，創(chuàng)造一個更美好的世界。如今，每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速、更可靠、更實(shí)惠，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事。欲了解更多信息，請?jiān)L問公司網(wǎng)站www.ti.com.cn。