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Microcontrollers (MCU)

C2000™-MCUs für die Echtzeitsteuerung 

Optimiert für Verarbeitungs-, Erfassungs- und Regelaufgaben in Anwendungen mit geschlossenem Regelkreis

C2000-Echtzeit-Controller umfassen ein Portfolio von leistungsstarken Mikrocontrollern, die speziell zur Steuerung der Leistungselektronik und zur fortschrittlichen digitalen Signalverarbeitung in Industrie- und Automobilanwendungen entwickelt wurden. Nach mehr als 20 Jahren an der Spitze der Revolution der Analog-Digital-Steuerung haben sich die C2000-MCUs zu präzisen Sensoren mit leistungsstarker Verarbeitung und erstklassiger Ansteuerung entwickelt, um Ingenieuren die Möglichkeit zu geben, die effizientesten Leistungssteuerungssysteme der Welt zu entwickeln.


Bewährtes Portfolio

Die Mikrokontroller der C2000-Produktfamilie umfassen über 20 verschiedene Serien mit einer breiten Palette and Leistungs- und Peripherieoptionen.


Auf die Anwendung abgestimmt

Entwickelt für die anspruchsvollsten Echtzeit-Steuerungsanwendungen, die erstklassige Erfassung, schnellstmögliche Berechnungen und hochauflösende Systemansteuerung erfordern, damit Sie das effizienteste Produkt entwickeln können.


Beschleunigung der Anwendungen

Wir stellen den Wert unserer Mikrocontroller für Echtzeitsteuerung unter Beweis und beschleunigen Ihre Produktentwicklung, indem wir Softwareentwicklungs-Kits, Bibliotheken und Tools sowie Anwendungs-EVMs und Referenzdesigns anbieten.

C2000-MCUs zur Echtzeitsteuerung kennenlernen

Erfassung von Sensorsignalen, Verarbeitung der Antwort und Ansteuerung der Steuerungssysteme mit minimaler Latenzzeit.

C2000-Echtzeit-Steuerungs-MCUs verwenden einen unternehmenseigenen 32-Bit-Kern – die C28x CPU – mit Single-Cycle-Betrieb und bis zu 300 MIPS in Verbindung mit einem hochoptimierten Peripherie- und Interrupt-Management-Bus.  Mit leistungsstarken, integrierten Peripheriebausteinen sind diese Echtzeit-Ein-Chip-Steuerungslösungen für eine Vielzahl von Steuerungsanwendungen konzipiert.

Funktionsweise von C2000-32-Bit-Mikrocontrollern

Verarbeitung

 

Mehr Leistung pro MHz wird durch einen Befehlssatz ermöglicht, der für mathematische Operationen optimiert ist und im Gegensatz zu einer durchschnittlichen MCU steht.

Der für rechenintensive Anwendungen optimierte C28x-Kern gibt Entwicklern die Flexibilität, um die Systemeffizienz und -zuverlässigkeit zu verbessern.  Die C2000-Echtzeit-Controller sind eine Kreuzung zwischen einem Allzweck-Mikrocontroller und einem digitalen Signalprozessor. Sie kombinieren die Codedichte und Geschwindigkeit eines DSP mit der einfachen Handhabung und Programmierbarkeit eines Mikrocontrollers. 

Erweiterter Befehlssatz

Der Befehlssatz der C28x-CPU ermöglicht die Realisierung komplexer Echtzeitsteuerungssysteme mit einem Befehlssatz, der für minimale Zyklen und hohe Deterministik optimiert ist. Die erweiterten Anweisungen werden von den folgenden Funktionseinheiten unterstützt: 

  • Fließkommaeinheit (Floating Point Unit - FPU). Optimierte Fließkomma-Befehle gemäß IEEE 32-Bit und 64-Bit mit Unterstützung für schnelle Multiplikation, Addition, Subtraktion, Sättigung und Fließkomma < -> ganzzahlige Konvertierungsvorgänge.
  • Trigonometrische nichtlineare PID -Mathematikeinheit (TMU): Optimierte Fließkomma- Berechnungen gemäß IEEE 32 Bit für schnelle  SIN-, COS-, ATAN-, ATAN2-, DIV-, SQRT-, LOG-, EXP-Rechenoperationen.
  • FDIV (Fast Division Unit): Optimierte Fließkomma- und ganzzahlige IEEE-32-Bit-Befehle mit Unterstützung für schnelle  32-Bit- und 64-Bit Division für verschiedene Kombinationen von Datentypen.
Leistungsstarke 32-Bit-Mikrocontroller-Verarbeitung

Parallele CPU-Verarbeitung

Zusätzlich zur C28x-CPU ermöglicht eine parallel laufende zusätzliche CPU (CLA-CPU) das Abladen von Steuerungsverarbeitungsaufgaben. Der Control Law Accelerator (CLA-CPU) kann Steuerberechnungen im 32-Bit-Floating-Point-Format effizient ausführen. Die CLA-CPU kann Interrupts unterstützen und unabhängig von der C28x-CPU auf Peripherieressourcen (wie ADC und PWM) zugreifen. Es gibt Systeme mit mehreren C28x-CPUs und CLA-CPUs. Diese können mehrere Tasks parallel bearbeiten und so die Gesamtsystemleistung verbessern. 

Peripherie

Eingebettete Echtzeit-Steuerungen benötigen speziell entwickelte Peripheriebausteine, um integrierte System-on-Chip-Lösungen für die anspruchsvollsten Regelkreise bereitzustellen. Sensor-Peripheriebausteine mit der richtigen Geschwindigkeit, Genauigkeit und Auflösung, die mit den Peripheriebausteinen für die Ansteuerung (Timing) koordiniert sind – die die verarbeitete Berechnung auf das Steuerungssystem anwenden – ist ebenso erforderlich wie Kommunikationsperipheriebausteine nach Industriestandard, um vernetzte und intelligente Anwendungen umzusetzen.

Ansteuerung

Effizienter Betrieb, bessere Leistung und Implementierung fortschrittlicher Steuerungstechnik.

  • Micro Edge Positioning-Technologie erzeugt präzise PWM-Wellenformen zur Erhöhung der Systemleistung
  • Modernste PWM-Module unterstützen fortschrittliche Timing- und Erzeugungstechniken zur Steuerung komplexer Leistungsstufen
  • PWM-Auslöselogik bietet reaktiven und asynchronen Systemschutz durch integrierte analoge Hochleistungsabtastschaltung
Übersicht über die Ansteuerung von 32-Bit-Mikrocontrollern des C2000

Ansteuerungsfunktionen

Präzisionskontrolle

  • Hochauflösender PWM-Arbeitszyklus
  • Hochauflösende PWM-Periode
  • Hochauflösende PWM-Phasensteuerung
  • Hochauflösendes PWM-Totband
  • Erweiterte Zeitsynchronisation zwischen PWMs

Flexible Schnittstellen

  • Erweiterte Inter-PWM- und ADC-Synchronisation
  • Vielzahl von Timer-Zählmodi
  • Benutzerdefinierbare Triggerung
  • Externe DACs zur Erzeugung von Referenz-Vorspannungswellenformen

Erweiterter Schutz

  • Direkte Auslösung von PWMs ohne CPU-Eingriff und Taktung
  • Unterstützt PWM-Abschaltung oder zyklusweise PWM-Modifikation
  • Unterstützung der Spitzenstromregelung

Sensorik

Hochwertig integriert analog

Die C2000-Plattform bietet eine Vielzahl von analogen Peripheriebausteinen wie ADC, DAC, programmierbare Verstärker, Komparatoren, Sigma-Delta-Filter und hochauflösende Erfassung, um die Genauigkeit der Steuerungseingänge zu erhöhen und gleichzeitig die Systemkosten zu senken.

Präzise Messung

  • Konversionsraten von bis zu 12,5 Megasamples pro Sekunde (MSPS)
  • 12- bis 16-bit Abtastungsauflösungen
  • Sigma-Delta-Filtermodule zur isolierten Strommessung oder Resolver-Positionskodierung
  • PGAs für eine einfache Signalverarbeitung

Reaktionsschneller Schutz

  • Komparator, der direkt an das PWM angeschlossen ist, für asynchrone PWM-Auslösung
  • 30 ns Highspeed-Komparatorausgänge

Digitale Schnittstelle

  • Hochauflösende digitale Signalerfassung mit präziser 150-ps-Auflösung
  • Leistungsstarke Motordrehzahl- und Positionsschnittstelle

Konfigurierbarkeit

Konfigurierbarer Logikblock (CLB)

Mit dem CLB-Peripheriegerät können Sie vorhandene C2000-Peripheriegeräte erweitern und benutzerdefinierte Logik implementieren.  Dadurch können Sie kritische Funktionen in eine einzelne C2000-MCU integrieren und die Größe reduzieren oder Ihre FPGA-, CPLD- oder externen Logikkomponenten vollständig eliminieren.  

Dinge, die mit dem CLB entwickelt werden können:

  • Fortschrittliche PWM-Schutzschemata für Zuverlässigkeit und Sicherheit
  • Komplexe PWM-Erzeugung, Burst-Modus-PWM, und periodische Ausblendung
  • Komplexe Signalerfassung und Sequenzerkennung
  • Logikbasierte Filter und Signalkonditionierung
  • Aufgabenprofilierung und Zeitschwellenüberwachung
  • Hochangepasste Universalausgänge
  • Impulsfolgeausgänge
  • Absolute Encoder-Schnittstellen 
CLB-Integration

Systemintegration mit CLB

CLB-Übersichtsdiagramm

CLB-Verbindung mit On-Chip-Peripheriegeräten

Konnektivität

C2000 Echtzeit-Steuerungs-MCUs verfügen über eine Vielzahl von Konnektivitätsoptionen, um Anwendungen mit seriellen Schnittstellen wie I2C, SPI, UART und McBSP, Protokollen wie CAN und LIN sowie Standards wie USB und FSI synchron zu halten.

C2000-Konnektivitätsoptionen

Umfangreiches Produktportfolio für die Echtzeitkontrolle

Die C2000 Realtime MCU Familie ist auf weitreichende Echtzeit-Steuerungsanwendungen ausgelegt. Dabei können die Bausteine dieser MCU Familie Rückmeldungen erfassen, eine Steuerungsantwort verarbeiten und das System mit minimaler Latenz aktivieren.

  • Preisspanne reicht von Einstiegsbaustein bis zu Bausteinen mit höchster Leistung
  • Anwendungsoptimierte Funktionssets
  • Integrierte Flash-Speichergrößen von 16 KB bis 1,5 MB
  • Temperaturbereiche von -40 °C bis 125 °C und AEC-Q100-Qualifizierung
  • Sicherheitsmerkmale inklusive Software-IP-Schutz und Debug-Sicherheit
  • Breite Palette an Gehäuseoptionen
Das C2000-Produktportfolio zeigt die Leistung der 2. und 3. Generation

Hochleistungsportfolio

NEU! TMS320F2838xD-MCUs

NEU! TMS320F2838xS-MCUs

TMS320F2837xD-MCUs

TMS320F2837xS-MCUs

TMS320F2833x-MCUs

Verarbeitung

Leistung 925 MIPS 525 MIPS 800 MIPS 400 MIPS 100 bis 150 MIPS
Kern 2x C28x + 2x CLA + ARM 1xC28x + 1xCLA + ARM 2x CPU und 2x Coprozessor CPU und CLA erfolgen C28x

Speicher

Flash-Speicher 1,5 MB 1,0 MB Bis zu 1 MB Flash-Speicher Bis zu 1 MB Flash-Speicher Bis zu 512 KB Flash-Speicher
SRAM 338 KB 277 KB Bis zu 204 KB SRAM Bis zu 164 KB SRAM Bis zu 68 KB SRAM

Gehäuse

Pin-Anzahl 337 337 100-337 100-337 176-179

Preis ab:

15,00 USD (1.000 Stück) 14,00 USD (1.000 Stück)
11,63 USD (1.000 Stück)
9,83 USD (1.000 Stück)
9,52 USD (1.000 Stück)

Einstieg in das Portfolio der mittleren Leistungsklasse

TMS320F2807x-MCUs

TMS320F28004x-MCUs

NEU! TMS320F28002x-MCUs

TMS320F2803x-MCUs

TMS320F2802x-MCUs

Verarbeitung

Kern CPU und Coprozessor CPU und Coprozessor CPU CPU und Coprozessor CPU
Kerntakt 120 bis 240 MIPS 100 bis 200 MIPS 100 MIPS 60 bis 120 MIPS Bis 60 MIPS

Speicher

Flash-Speicher Bis 512 KB Bis 256 KB Bis 128 KB Bis 128 KB Bis 64 KB
SRAM 100 KB 100 KB 24 KB 20 KB 12 KB

Gehäuse

Pin-Anzahl 100-176 56-100 48 – 80 56-80 38 – 43

Preis ab:

$7,70 USD (1.000 Stück) 4,85 USD (1.000 Stück) $1,52 USD (1.000 Stück) 3,05 USD (1000 Stück) 1,99 USD (1000 Stück)

Funktionale Sicherheit von C2000 MCUs

Optimiert für Verarbeitung, Abtastung und Ansteuerung zur Verbesserung der Leistung im geschlossenen Regelkreis für Systeme, die die Kriterien der funktionalen Sicherheit erfüllen.

C2000 Realtime- MCUs werden nach einem strengen Hardwareentwicklungsprozess entwickelt und sind mit integrierten Sicherheitsmechanismen ausgestattet, um gefährliche Ausfälle aufgrund systematischer Fehler oder zufälliger Hardwarefehler zu erkennen und zu verhindern oder zumindest zu minimieren und deren Auswirkungen zu reduzieren.  Finden Sie hier weitere Informationen zur funktionalen Sicherheit bei TI.

Produkte, die kompatibel mit funktionalen Sicherheitsstandards sind werden mit einem nach ISO 26262/IEC 61508-konformen HW-Entwicklungsprozess entwickelt, der unabhängig bewertet und zertifiziert wird, um die Systemanforderungen von ASIL D/SIL 3 zu erfüllen

Zufällige Hardwareausfälle erkennen und verhindern

Nutzen Sie die Vorteile unserer individuell konfigurierbaren FMEDAs und über 300 Sicherheitsmechanismen, die in unseren Handbüchern zur funktionalen Sicherheit beschrieben sind, um die jeweiligen zufälligen HW-Funktionen auf Komponentenebene zu erfüllen.

Einfachere Zertifizierung der Systemsicherheit

Optimieren Sie Ihre Systemsicherheitszertifizierung und verkürzen Sie die Markteinführung durch die Nutzung unserer Sicherheitsdokumentation, der Bibliothek für Sicherheitsdiagnosen, der Compiler-Qualifizierungskits und Tools von Drittanbietern

Nach funktionalen Sicherheitsstandards zertifizierte  C2000 MCU-Lösungen

Entwickelt nach den strengen Standards unseres Hardwareentwicklungsprozesses, um die Anforderungen an funktionale Sicherheit zu erfüllen (TÜV SUD-zertifiziert). Diese Produkte wurden für Automobil- und Industrieanwendungen entwickelt, die die Einhaltung der ISO 26262- bzw. IEC 61508-Normen erfordern.

Nach funktionalen Sicherheitstandards zertifizierte C2000 MCUs

Entwickelt in Übereinstimmung mit unserem ISO-9001/IATF-16949-konformen Hardwareentwicklungsprozess, der viele Elemente enthält, die zur Behebung und Minderung systematischer Fehler erforderlich sind.  Nominell unterstützen diese Produkte die Einhaltung der Normen IEC 60730-1, UL 1998 und IEC 60335-1 und gelten hauptsächlich für „weiße Ware“ und Haushaltsgeräte. Darüber hinaus können Sie Dokumentationen und Berichte zu diesen Produkten verwenden, um die Einhaltung einer Vielzahl von Normen für Ihre Endanwendungen einschließlich Automobil- und Industriesysteme (z. B. ISO 26262, IEC 61508) zu unterstützen.  

Produkt 
Entwickelt nach dem QRAS AP00210 Prozess für Systemanforderungen
Kompatibilität mit zufälliger Hardware auf Komponentenebene
TMS320F2837xD
yes
ASIL B/SIL 2 
TMS320F2837xS
yes
ASIL B/SIL 2 
TMS320F2807x
yes
ASIL B/SIL 2 
TMS320F28004x
yes

ASIL B (in Bearbeitung)

F280049C/ F280049/ F280048C/ F280048 nur CLA-fähige Komponente
Produkt
IEC 60730-Funktion
TMS320F2837xD Klasse C
TMS320F2837xS Klasse C
TMS320F2807x Klasse C
TMS320F28004x Klasse C 
TMS320F2806x Klasse B
TMS320F2805x Klasse B
TMS320F2803x Klasse B
TMS320F2802x Klasse B
TMS320F28002x Klasse C