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Microcontrollers (MCUs) & processors

C2000 real-time microcontrollers – Sensorik und DSP

C2000 wird für eine Vielzahl von Anwendungen mit einem Schwerpunkt auf schnelle Erfassung und Verarbeitung von Signalen verwendet.

Mehr erfahren über die Funktionen des C2000-Portfolios zur Erfassung, Verarbeitung und Stimulation.

Tools und Ressourcen

C2000-Tools und -Evaluierungsmodule können eingesetzt und Drittanbietertools zur Simulation und Quelltexterzeugung verwendet werden.

Ausbildung und Schulung

Verschiedene Ressourcen für Ausbildung und Schulung zu C2000-Anwendungen für die Erfassung und Verarbeitung von Signalen erforderlich.

C2000 für Erfassung und Signalverarbeitung

C2000-MCUs besitzen wichtige Merkmale, die sie zur idealen Lösung für Erfassungs- und Signalverarbeitungssysteme machen. In Systemen mit Regelbedarf benötigen Kunden eine präzise Erfassung von Systemparametern, die Verarbeitung von Regelfunktionsgleichungen mit geringer Latenz und eine exakte Erzeugung von Ansteuerungssignalen.

Diese Merkmale ermöglichen Echtzeit-Handshaking, gemeinsame Datennutzung und Debugging. Die C2000-Bausteine sind in hohem Maße konfigurierbar und stellen Regelfunktionen für Erfassung, Verarbeitung, Ansteuerung und Konnektivität bereit. 

C2000-Erfassungs- und Signalverarbeitungsanwendungen

Kategorie
Was wird erfasst und verarbeitet?
Endanwendungen
Lösung
Funk, Magnetismus und Licht Radar-, akustomagnetische und Lidar-Techniken für Abstandsmessung oder Näherungserkennung

24-GHz-Radar für die Erkennung von toten Winkeln

Erkennung von elektronischen Artikelüberwachungs-Tags

Roboterkurs-Mapping

no
Schall und Ultraschall Hohe Töne mit unhörbaren Frequenzen zur Abstands- oder Füllstandsmessung bzw. Durchfluss- oder Näherungserkennung

Echolotkartierung und Fischfinder

Füllstands- und Durchflusssensoren für den Automobilbereich und die Industrie

Kollisionsvermeidung für Roboter und Drohnen

Evaluierungsmodul für Füllstands- und Konzentrationsmessungen per Ultraschall

Referenzdesign zur Ultraschallmessung von Flüssigkeitsstand/-qualität im Automobilbereich

Strom Spannung, Strom und Frequenz für Test und Diagnose

Leistungs- und Phasor-Mess- und Konditionierungseinheiten

Prüfausrüstung für Batterien und LEDs

Industrielle Messgeräte

Lichtbogenerkennung

Referenzdesign einer brückenlosen Totem-Pole-PFC-Schaltung (Interleaved-CCM)

Software Phase Locked Loop Design mit C2000™-Mikrocontrollern für drei Anwendungen mit Phasennetzverbindung

Implementieren von Lichtbogenerkennung in Solaranwendungen: Compliance mit der neuen Norm UL 1699B 

Rotorstellung Codierung oder Decodierung optischer oder magnetischer Signale für Rotorwellenlage oder -geschwindigkeit Eigenständige Encoder- oder Decoder-Funktionen integriert in Motorsteuerungen mit hoher Präzision für den Einsatz in industrieller Antriebstechnik, Automatisierung und Roboteranwendungen C2000 DesignDRIVE-Software für industrielle Antriebstechnik und Motorsteuerung
Trägerfrequenz Modulierte Frequenz über Stromleitungen Kommunikation über Stromleitungen in Solar-, Geräte- und anderen Industrieanwendungen Schnittstelle zwischen C2000™ und AFE030/1: FSK-Beispiel

Signalerfassung & -Ansteuerung

Alle C2000-Geräte verfügen über On-Chip-Analog/Digital-Wandler (ADCs)

  • 12-Bit-Einzeleingang oder 16-Bit-Differenzeingänge
  • Ein A/D-Wandler mit zwei Sample-and-Hold oder mehrere A/D-Wandler mit einem Sample-and-Hold
    • Ermöglicht sequenziellen oder simultanen Sampling-Betrieb
  • Umwandlungsgeschwindigkeiten von 1 MSPS auf mehr als 12 MSPS

C2000-Geräte bieten digitale SPI- und McBSP-Peripheriegeräte – mit Direkter Speicherzugriff (DMA) – zur Schnittstelle zu externen ADCs

  • Einige Anwendungen erfordern spezielle analoge Frontends oder A/D-Wandler mit Spezifikationen, die nicht in einer C2000-MCU integriert sind
  • Fähigkeit zur Synchronisierung externer Wandlungen mit internen Timern 

HRCAP-Peripheriekomponenten mit hoher Auflösung messen die Breite externer Impulse mit einer Auflösung, die typischerweise innerhalb von Hunderten Pikosekunden liegt.

Zu den Anwendungsbereichen gehören: 

  • Anwendungen mit kapazitive Touch-Technologie
  • Hochauflösende Perioden- und Tastkreismessungen von Pulszugzyklen
  • Unmittelbare Drehzahlmessungen
  • Unmittelbare Frequenzmessungen
  • Spannungsmessungen über eine Isolierungsgrenze
  • Messung und Scannen von Entfernung/Echolot

Signalverarbeitung

C2000-Verarbeitungseinheit

Die C28x-CPU umfasst eine modifizierte Harvard-Architektur und zirkuläre Adressierung mit Einzelzyklus-Befehlsausführung, Register-zu-Register-Betrieb, intuitivem Befehlssatz, Byte-Packing und -Unpacking sowie Bitmanipulation.

Anweisung und Datenabruf können parallel ausgeführt werden. Die CPU kann Anleitungen und Daten lesen, während sie gleichzeitig Daten schreibt, um die Einzelzyklus-Anweisungsausführung über die Pipeline aufrechtzuerhalten. 

Beschleuniger

Control Law Accelerator (CLA)

Vollständig programmierbare, unabhängige 32-Bit-Fließkomma-Hardwarebeschleuniger für Verarbeitungen mit anspruchsvoller Mathematik. Die Komponente ist für digitale Signalverarbeitung oder die Ausführung von Regelalgorithmen parallel zur C28x-CPU ausgelegt und verdoppelt so die Verarbeitungsleistung. 

Trigonometrie-Einheit (TMU)

Eine Erweiterung der FPU, die den Befehlssatz vergrößert – für die effiziente Ausführung trigonometrischer und arithmetischer Operationen: Sinus, Cosinus, Arkustangens, Division und Quadratwurzel. 

Fließkommaeinheit mit einfacher Genauigkeit (FPU)

  • Fügt einen erweiterten Satz von Gleitkommaregistern und -anweisungen hinzu
  • Gleitkommaarithmetik bietet einen großen Dynamikbereich, und Programmierer müssen sich nicht mehr um Skalierung und Sättigung kümmern, wodurch die Entwicklung von Code vereinfacht wird
  • Durch die Leistung der Gleitkommaarithmetik wird die mathematische Rechenleistung, die in Signalverarbeitungs- und Steueralgorithmen verwendet wird erheblich erhöht.
  • Im Durchschnitt kann mit Fließkommamathematik eine Leistungssteigerung um das 2,5-Fache im Vergleich zur Festkommamathematik erreicht werden.

Einheit für Viterbi, komplexe Mathematik und CRC (VCU)

  • Eng gekoppelter Festkomma-Beschleuniger sehr nützlich für allgemeine Signalverarbeitungsanwendungen wie Filterung und Spektralanalyse
  • Komplexer 16-Bit-Festkomma-FFT-Algorithmus erfordert nur 5 Zyklen pro Stufe
  • Komplexe Filterfunktionen
  • Komplex I und Q Komponenten werden mit Koeffizienten multipliziert (vier Multiplikationen) In einem einzigen Zyklus
  • In den Speicher lesen/schreiben reeller und imaginärer Teile von komplexen 16-Bit-Daten in einem einzigen Zyklus
  • 8-Bit-, 16-Bit-, 24-Bit- und 32-Bit-CRCs zur Überprüfung der Datenintegrität

Literatur zum Thema

The TMS320F2837xD Architecture: Achieving a New Level of High Performance

C2000-MCUs umfassen ein Sortiment an kompatiblen Produkten mit den richtigen Erfassungs-, Verarbeitungs- und Stimulationsfunktionen. Lernen Sie die Merkmale der neuesten Delfino- und der neuen Piccolo-Architektur kennen.

Enhancing the Computational Performance of the C2000™ Microcontroller Famil (Rev. B)

Echtzeitsteuerungen setzen eine schnelle und effiziente Verarbeitung mit minimaler Latenz voraus, um die Stabilität sicherzustellen und die Gesamtleistung zu steigern. Erfahren Sie, wie C2000-MCUs diese Herausforderungen meistern.

TMS320C28x FPU Primer (Rev. A)

Erfahren Sie mehr über die Fließkommaeinheit (FPU) der C2000™-Mikrocontroller.

Systemansteuerung

Alle C2000-Bausteine enthalten flexible Timer zum Generieren von PWM-Stimulations- oder Trägersignalen