较新低成本浮点Piccolo™MCU推动低能耗实时控制应用开发

2011年01月12日16:42:56 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

德州仪器半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿、C2000业务拓展经理陈思儒解读用于可再生能源、PLC 与电机控制的15款新品，实现浮点内核、较新复杂数学单元以及控制导向型外设选项。

日前，德州仪器（TI）宣布推出较新低成本TMS320F2806x Piccolo浮点MCU，可提供能平衡低成本Piccolo与高性能Delfino™ 浮点微控制器（MCU）的性能。该公司半导体事业部MCU业务拓展经理吴健鸿和C2000业务拓展经理陈思儒与媒体分享了这些产品采用的先进技术和特点。

丰富的嵌入式产品线

吴健鸿首先介绍了TI这一产品线的情况。整个嵌入式产品线包括较低功耗的16位MCU MSP430，适用于很多不同应用，包括电表和便携式应用。此外还有C2000，包括再生能源应用。还有就是去年开始推出的32位ARM的核的Stellaris® Cortex™-M3，也是MCU中一个多用途的重要产品。此外，TI还有一个ARM Cortex-R产品，叫做TMS570，主要在高可靠性方面的应用。除了MCU产品，还有MPU产品，如Cortex-A8等是Android多核的产品。另外TI还有DSP和5X等产品。

吴健鸿

吴健鸿表示，TI的嵌入式产品在全球嵌入式市场中排名第二，第一名是瑞萨和NEC合并后占了23%，此外还有很多竞争对手，TI现在大概占12%。在应用方面，TI的产品可以应用到很多领域，很多的应用都可以用到TI的产品，包括摄像机、公共医疗、电脑、手机等；TI较大的优势就是产品面很广，可以应用在很多不同的地方。

TI还有广泛系列的MCU与软件，从通用型超低功耗MSP430 MCU到基于M3的32位MCU，乃至当前高性能实时控制TMS320C2000 MCU，TI可为设计人员提供较全面的微控制器解决方案。通过充分利用TI完整的软硬件工具、广泛的第三方产品以及技术支持，设计人员可加速产品的上市进程。

为可再生能源、PLC与电机控制提供优选方案

陈思儒介绍了C2000产品的演变。TI在DSP领域已经有25年的经验，C2000产品线当时是为工业应用开发的。工业有一些对DSP的需求，例如数字电源、数字马达控制，另外还有一个新的方面，即再生能源的领域、车用的领域，都可使用C2000系列。

Piccolo MCU F2806X是我们新的产品线。这个产品主要是为再生能源、PLC、马达控制提供浮点内核、较新复杂数学单元以及控制导向型外设选项。

在工业控制领域，技术越来越复杂，需要实时控制。反应的时间越来越短，需要马上根据外在世界的改变做出反应。实时控制涉及三个技术，包括快速把外面的信号转进来，通过中间的数学引擎进行运算，然后把更改的东西通过我们PWM送到外面去。TI C2000做得又快、整合度又高。

图1：15款C2000 Piccolo MCU可为可再生能源、PLC与电机控制提供浮点内核、较新复杂数学单元以及控制导向型外设选项。

他表示，较新Piccolo MCU源自TI超过25年的领先数字信号处理技术，可提供旨在简化编程、优化性能的增强型数学引擎，从而可满足实时控制应用对集成通信的需求。低能耗电机控制与可再生能源应用的开发人员现在可采用单个F2806x MCU通过低成本方式执行控制环路、电力线通信（PLC）协议以及调制方案。此外，较新F2806x MCU还可提供更加丰富的连接及存储器选项，并具有TI高稳健工具与免费controlSUITE™ 软件的支持，能够以MCU固有的高集成性与易用性实现性能平衡。TI C2000为定点及浮点数学库、专用框架、优化控制块、基于模型的软件提供了实际应用软件及套件。

C2000针对实时控制量身打造

陈思儒说，C2000目前有两大产品线，一个是Delfino，一个是Piccolo，明显区别是高端和低端。从运算的速度来说，Piccolo较高是60，Delfino是300，运算量大于5倍，而且Delfino支持浮点运算。

C2000系列的优点首先就是它能实现理想的效率，实现实时控制，运算速度提高了33%。同时，它增加了浮点能力，就是多一个控制器，一个做整数，一个做小数。除此之外，还加了一个特别的运算器VCU。在实现PLC应用时，可以解决电力线传输数据不稳的问题。为了这个应用，TI特别加了新型加速处理器VCU，运算多了33%，可以支持浮点。

在周边部分多加了几个东西，第一个是USB，在做平台开发或设计产品时，跟外面的连接更有弹性。C2000系列还增加了DMA技术，以支持更高的速度。

图2：C2000有助于实现实时控制

与原本只有DSP相比，效率基本上可以提升40%，甚至更多。因为可以支持浮点和复数运算，所以增加了很多数学运算指令，可以实现新功能的开发。如果客户本来就用TI的定点运算，有了这一颗芯片，浮点运算会非常简单，因为开放环境是固定的，指令是增加的，这个指令增加是因为浮点的增加，旧的指令都还在。做软件的开发也是非常省力。

由于采用了业界领先的外设与架构，包括CAN、USB等等，所以在与外界的连接方面，TI做到了非常高的整合。这样做可以降低成本，设计比较精简，生产效率比较高，另外PCB板子也比较小。

在开发环境方面，TI有一个便宜的USB卡作为硬件部分，让大家可以比较方便购买来进行研发。软件的部分TI提供了ControlSUITE，任何人到TI的网站都可以下载这个软件。它有很好的资料库，比如浮点运算的资料库都放在免费源代码中提供给客户。TI针对不同的应用还开发出了专用的套件，比如用DC/DC做较高能量的路灯和照明，特别是PLC开发环境，为不同的环境设计了专用的套件，所以从客户的发展角度来看，可以用比较低的价钱拿到开发硬件，用免费的软件来支持。

图3：较新多路彩色LED DC/DC套件

以下是F2806x Piccolo浮点MCU的主要特性与优势：

· 尖端数学引擎包括 80 MHz 浮点C28x™ 内核、较新维特比复杂数学单元（VCU）以及控制律加速器（CLA）选项；

· 浮点内核可大幅简化编程，改进与元语言工具的兼容性，与定点解决方案相比性能提升达40%；

· 较新VCU复杂数学单元提供 75 条定制数学指令，可加速处理PLC等应用的通信算法，实现提升达7倍的因数；

· USB 2.0全速（主机和设备）、CAN以及直接存储器存取（DMA）机制可实现更高的通信与吞吐量；

· 超过15款MCU可提供更大的存储器容量范围（52至100KB RAM与128至256 KB闪存），以及 80 引脚与100引脚封装选项；

· 控制导向型外设包括业界较高分辨率的 PWM（150ps)、3 MSPS 12位模数转换器（ADC）以及具有3个10位参考的模拟比较器；

· 低成本F2806x controlSTICK与模块化controlCARD可通过 TI 兼容型试验板与实际硬件应用开发工具简化评估工作；

· 免费controlSUITE™ 软件包含提供源代码的应用与数学库以及详细文档，开发人员可便捷地全面发挥F2806x的特性；

· 代码兼容并可在整个C2000平台中扩展的IQmath库包含低成本Piccolo系列与高性能Delfino浮点系列。

图4：F2806x Piccolo浮点MCU框图

较新Piccolo F2806x浮点MCU与样片已经供货。2011年2月14日前通过TI eStore 订购F2806x controlSTICK的前1000名顾客将获得促销优惠价。F2806x controlSTICK可立即通过以下网站订购：www.ti.com/f2806x-cs-pr-es，并可立即通过www.ti.com/f2806x-ek-pr-es订购 F2806x 实验板套件。F2806x实验板套件与controlSTICK均包含Code Composer Studio™ 集成型开发环境，没有编译器或存储器限制。F2806x controlCARD可通过www.ti.com/f2806x-cc-pr-es进行订购。

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