F28P550SG8RSHR

具有 150MHz 频率、512KB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

1 特性

• 实时处理：

– 150MHz C28x 32 位 DSP CPU

– 在实时信号链性能方面相当于基于 300MHz Arm® Cortex®-M7 的器件

– IEEE 754 单精度浮点单元 (FPU32)

– 三角函数加速器 (TMU)

• 支持非线性比例积分微分 (NLPID) 控制

– CRC 引擎和指令 (VCRC)

• 可编程控制律加速器 (CLA)

– 150MHz

– 在实时信号链性能方面相当于基于 200MHz Arm® Cortex®-M7 的器件

– IEEE 754 单精度浮点指令

– 独立于主 CPU 执行代码

• 片上存储器

– 在五个独立存储体上提供 1088KB 的闪存 （ECC 保护）

• 4 个 256KB 存储体

• 1 个 64KB 存储体，非常适合 LFU/引导加载 程序/数据

– 8KB OTP（一次性可编程闪存存储器）

– 133KB RAM（ECC/奇偶校验保护）

• 安全性

– 安全启动

– JTAG 锁定

– 高级加密标准 (AES) 加速器

– 唯一标识 (UID) 号

• 时钟和系统控制

– 2 个内部 10MHz 振荡器

– 晶体振荡器或外部时钟输入

– 窗口化看门狗计时器模块

– 丢失时钟检测电路

– 双时钟比较器 (DCC)

• 3.3V I/O 支持

– 内部 VREG 生成允许进行单电源设计

– 欠压复位 (BOR) 电路

– 4 个 GPIO 上具有 5V 失效防护与容差功能，支 持 PMBUS/I2C

– 可在 4 个 GPIO 上配置 1.35V VIH

• 系统外设

– 6 通道直接存储器存取 (DMA) 控制器

– 91 个独立可编程多路复用通用输入/输出 (GPIO) 引脚（22 个与模拟共享）

– 在模拟引脚上提供 17 路数字输入

– 增强型外设中断扩展 (ePIE)

– 支持多个低功耗模式 (LPM)

• 通信外设

– 一个电源管理总线 (PMBus) 接口

• 超快模式支持

- 1MHz SCL

• 部分引脚上支持 5V/3.3V/1.35V VIH

– 两个内部集成电路 (I2C) 端口

– 两个具有灵活数据速率的控制器局域网 (CAN FD/MCAN) 总线端口

• 每个 MCAN 模块 4KB 消息 RAM，独立于系 统内存

• 如果 MCAN 未被使用，能够将 RAM 重复用 于 CPU 数据变量

– 1 个通用串行总线 (USB 2.0 MAC + PHY)

– 2 个串行外设接口 (SPI) 端口

– 三个 UART 兼容的串行通信接口 (SCI)

– 一个与 UART 兼容的本地互连网络 (LIN) 接口

– 带一个发送器和一个接收器的快速串行接口 (FSI)（最高 200Mbps）

• 模拟系统

– 5 个 3.9MSPS 12 位模数转换器 (ADC)

• 最多 39 个外部通道（包括一个 gpdac 输 出）

• 每个 ADC 具有四个集成后处理块 (PPB)

– 四个带 12 位参考数模转换器 (DAC) 的窗口比较 器 (CMPSS)

• 数字干扰滤波器

• CMPSS1 上的低 DAC 输出到引脚功能

– 一个 12 位缓冲 DAC 输出

– 三个可编程增益放大器 (PGA)

• 单位增益支持

• 反相和同相增益模式支持

• 可编程输出滤波

• 增强型控制外设

– 24 个 ePWM 通道，包含 12 个具有高分辨率功 能（150ps 分辨率）的通道

• 集成式死区支持

• 集成式硬件触发区 (TZ)

– 2 个增强型捕获 (eCAP) 模块

– 三个支持 CW/CCW 运行模式的增强型正交编码 器脉冲 (eQEP) 模块  – 嵌入式图形发生器 (EPG)

• 可配置逻辑块 (CLB)

– 2 个逻辑块

– 增强现有外设功能

– 支持位置管理器解决方案

• 神经网络处理单元 (NPU)

– 针对深度卷积神经网络 (CNN) 进行了高度优化

– 可变权重和数据长度

• 8 位和 4 位权重

• 8 位和 4 位数据

– 600MOPS（兆次运算/秒）、8bWx8bD（频率 为 75MHz 时）

– 1200MOPS、4bWx8bD（频率为 75MHz 时）

– 与软件技术相比，可实现高达 10 倍 NN 推理性能改进

– 无需直接编码，TI AI 工具可生成固件库

– 专注于实时控制的边缘 AI 模型

• 电弧故障示例

• 电机故障示例

• 实时固件更新 (LFU)

• 诊断特性

– 存储器开机自检 (MPOST)

• 以功能安全合规型为目标

– 专为功能安全应用开发

– 可提供用于 ISO 26262 和 IEC 61508 系统设计的文档

– 系统功能符合 ASIL D 和 SIL 3 等级

– 以硬件完整性高达 ASIL B 级为目标

• 安全相关认证

– 计划通过 TÜV SÜD 高达 ASIL B 等级的 ISO 26262 认证

• 封装选项：

– 128 引脚 Thin Quad Flatpack (TQFP) [后缀 PDT]

– 100 引脚 Low-profile Quad Flatpack (LQFP) [后缀 PZ]

– 80 引脚 TQFP [后缀 PNA]

– 64 引脚 LQFP [后缀 PM]

– 56 引脚 Very Thin Quad Flatpack No-Lead (VQFN) [RSH 后缀]

• 温度选项：

– 结温 (TJ )：-40°C 至 150°C

2 应用

• 电器

– 空调室外机

• 楼宇自动化

– 电梯门自动启闭装置驱动控制

• 工业机械和机床

– 自动分拣设备

– 纺织机

• 交流逆变器和变频驱动器

– 交流驱动器控制模块

– 交流驱动器位置反馈

– 交流驱动器功率级模块

• 线性电机运输系统

– 线性电机功率级

• 单轴及多轴伺服驱动器

– 伺服驱动器位置反馈

– 伺服驱动器功率级模块

• 速度控制 BLDC 驱动器

– 交流输入 BLDC 电机驱动器

– 直流输入 BLDC 电机驱动器

• 工厂自动化

– 机器人伺服驱动器

– 移动机器人电机控制

– 位置传感器

• 工业电源

– 工业交流/直流

• UPS

– 三相 UPS

– 单相在线式 UPS

• 电信和服务器电源

– 商用直流/直流

– 商用网络和服务器 PSU

– 商用通信电源整流器

• 混合动力、电动和动力总成系统

– 直流/直流转换器

– 逆变器和电机控制

– 车载充电器 (OBC) 和无线充电器

– 虚拟引擎声浪系统 (VESS)

– 发动机风扇

– 电子涡轮/增压器

– 泵

– 电动助力转向 (EPS)

• 信息娱乐系统与仪表组

– 抬头显示

– 汽车音响主机

– 汽车外部放大器

• 车身电子装置与照明

– 汽车 HVAC 压缩机模块

– 直流/交流逆变器

– 前灯

• ADAS

– 机械扫描激光雷达

• 电动汽车充电基础设施

– 交流充电（桩）站

– 直流充电（桩）站

– 电动汽车充电站电源模块

– 无线电动汽车充电站

• 可再生能源存储

– 能量存储电源转换系统 (PCS)

– 移动式发电站

• 太阳能

– 中央逆变器

– 微型逆变器

– 太阳能电源优化器

– 太阳能电弧保护

– 快速关断

– 串式逆变器

3 说明

TMS320F28P55x (F28P55x) 是 C2000™ 实时微控制器系列中的一款可扩展、超低延迟器件，旨在提高电力电子 设备的效率，包括但不限于：高功率密度、高开关频率，并支持使用 GaN 和 SiC 技术。 这些应用包括：

• 电机驱动器

• 电器

• 混合动力、电动和动力总成系统

• 太阳能和电动汽车充电

• 数字电源

• 车身电子装置与照明

• 测试与测量

实时控制子系统基于 TI 的 32 位 C28x DSP 内核，可针对从片上闪存或 SRAM 运行的浮点或定点代码提供 150MHz 的信号处理性能。浮点单元 (FPU)、三角函数加速器 (TMU) 和 VCRC（循环冗余校验）扩展指令集进一 步增强了 C28x CPU 的性能，从而加快了实时控制系统关键常用算法的速度。

CLA 能够将大量的常见任务从主 C28x CPU 上卸载。CLA 是一款与 CPU 并行执行的独立 32 位浮点数学加速 器。此外，CLA 自带专用存储资源，它可以直接访问典型控制系统中所需的关键外设。与硬件断点和硬件任务切 换等主要特性一样，ANSI C 子集支持是标准配置。

神经网络处理单元 (NPU) 可以使用预先训练的模型支持机器学习推理。NPU 能够处理 600–1200MOPS（兆次运 算/秒），并且为电弧故障检测或电机故障检测提供模型支持，与仅基于软件的实现方案相比，将 NN 推理周期改 进了高达 10 倍。利用 TI 的 Edge AI Studio - Model Composer 或 Tiny ML Modelmaker 加载与训练模型，以便获 得高级功能集。C28x 的源代码由这些工具生成，无需手动编码。对于依赖自己的 AI 培训框架的客户，TI 的神经 网络编译器可以帮助移植您的 AI 模型，使其与许多基于 C28x 的 MCU 兼容。对参考解决方案感兴趣的人员可以 申请访问 TI 的电弧故障检测工程或电机轴承故障检测工程。

F28P55x 支持高达 1088KB 的闪存存储器，这些闪存存储器分为四个 256KB 存储体和一个 64KB 存储体，可支 持对一个存储体编程的同时，在另一个存储体中执行。高达 133KB 的片上 SRAM 也可作为闪存存储器的补充。

F28P55x 上的实时固件更新硬件增强允许从旧固件到新固件的快速上下文切换，以尽可能减少更新器件固件时的 应用停机时间。

高性能模拟模块集成在 F28P55x 实时微控制器 (MCU) 上，并与处理单元和 PWM 单元紧密耦合，以提供更好的 实时信号链性能。24 个 PWM 通道均支持与频率无关的分辨率模式，可控制从三相逆变器到功率因数校正和高级 多级电源拓扑的各种功率级。

通过加入可配置逻辑块 (CLB)，用户可以添加自定义逻辑，还可将集成类似 FPGA 的功能到 C2000 实时 MCU 中。

各种业界通用通信端口（如 SPI、SCI、I2C、PMBus、LIN 和 CAN）不仅支持连接，还提供了多个引脚复用选 项，可实现出色的信号布局。