TI宣布推出業(yè)界首款浮點(diǎn)數字信號控制器—TMS320F2833x
日前,德州儀器 (TI) 宣布推出業(yè)界首款浮點(diǎn)數字信號控制器 (DSC)——TMS320F2833x,在世界環(huán)境日之際再次以創(chuàng )新技術(shù)推動(dòng)工業(yè)應用的環(huán)保發(fā)展。新型 TMS320F2833x 能夠以 150 MHz 頻率提供每秒 3 億次浮點(diǎn)運算 (MFLOPS),同時(shí)還能降低定點(diǎn)處理器的相關(guān)成本。該浮點(diǎn)處理器可幫助工業(yè)控制設計人員簡(jiǎn)化軟件開(kāi)發(fā),增強系統性能,提高節能效率,因此能夠使太陽(yáng)能逆變器提高太陽(yáng)能板的能量轉換效率,改善變速交流 (AC) 驅動(dòng)的功率與性能,增強汽車(chē)雷達應用的性能。
馬達控制與可替換能源將進(jìn)一步提高效率與性能
根據歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì ) (EPIA) 的數據顯示,2010 年太陽(yáng)能發(fā)電量的增幅可達4倍,達 5550 兆瓦*。目前,全球領(lǐng)先的太陽(yáng)能逆變器制造商大都采用 TI 的 DSC,以最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT) 算法以及不同負載情況下(如陰天、光照不強等)的動(dòng)態(tài)算法調節來(lái)實(shí)現最大化系統峰值效率。F2833x 控制器的強大性能,可充分發(fā)揮 MPPT算法與動(dòng)態(tài)調節的優(yōu)勢,并在電饋網(wǎng) (utility grid) 上集成數據記錄、電力線(xiàn)通信 (PLC) 與逆變器同步等更多系統特性。
由于浮點(diǎn) F2833x 控制器實(shí)現了高集成度與高性能,因此采用 AC 感應馬達的機器人與計算機數字控制 (CNC) 機器可進(jìn)一步改進(jìn)控制技術(shù),提高動(dòng)態(tài)范圍。采用 AC 伺服馬達的系統設計人員現在可實(shí)現更小型化、更節電的馬達。IMS Research 指出,這種馬達配合 AC 感應馬達將為工業(yè)驅動(dòng)市場(chǎng)帶來(lái)每年約 8% 的增收效益。IMS Research 還指出,隨著(zhù)機床、封裝機械以及半導體機械等高精度應用市場(chǎng)的增長(cháng), AC 感應馬達領(lǐng)域采用的驅動(dòng)技術(shù)可大幅降低馬達運行的能耗成本,縮短這些應用生產(chǎn)周期,從而在減少機械技術(shù)需求的情況下加速了伺服系統的推廣。
新型控制器使性能平均提高了 50%
在保持 150 MHz 時(shí)鐘速率的情況下,新型 F2833x 浮點(diǎn)控制器與 TI 前代領(lǐng)先數字信號控制器相比,性能平均提高 50%。與作用相當的 32 位定點(diǎn)技術(shù)相比,快速富里葉變換 (FFT) 等復雜計算算法采用浮點(diǎn)技術(shù)后性能提升可達 200%。由于添加了六通道直接存儲器存取 (DMA) 控制器,超快片上模數轉換器 (ADC) 不再占用中央處理器單元 (CPU) 負載,而且還提供了用戶(hù)可配置的 16 位或 32 位外部存儲器接口與高速串行端口,因此整體系統帶寬也得到了提高。
簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)與完善系統集成
為了進(jìn)行驗證,軟件開(kāi)發(fā)人員通常先在浮點(diǎn)環(huán)境下創(chuàng )建算法,然后再轉化代碼在定點(diǎn)設備上運行。不過(guò)現在,開(kāi)發(fā)人員不用再花數周甚至數月時(shí)間來(lái)解決定點(diǎn)設備的各種問(wèn)題了,如縮放、飽和、數字解析度調節等。
從數字輸入到高解析度控制輸出,所有 F2833x 控制器都為單芯片控制應用提供了出色的系統集成功能。片上 12 位 16 通道 ADC 每秒采樣 1250 萬(wàn)次,是目前業(yè)界數字信號控制器中工作最快的片上ADC。F2833x 控制器系列提供多達 18 個(gè)脈沖寬度調制 (PWM) 通道,其中六個(gè)采用 TI 獨特的高解析度 PWM (HRPWM) 技術(shù)(達到 150 皮秒解析度)。通訊接口包括 CAN、I2C、UART、SPI 以及 TI 的多通道緩沖串行端口 (McBSP)。
硅芯片技術(shù)與工具供貨情況
F2833x 控制器與所有前代 TMS320C28x™ 控制器實(shí)現了全面的軟件兼容。完全符合汽車(chē)應用的 AEC Q-100 標準的 F28335、F28334 與 F28332 器件樣片將于 2007 年 9 月開(kāi)始供貨。包括 Code Composer Studio™ 集成式開(kāi)發(fā)環(huán)境在內的軟硬件開(kāi)發(fā)工具也將隨F2833x 控制器配套提供。開(kāi)發(fā)人員可采用現有任何基于 F28x 的開(kāi)發(fā)工具與 TI 虛擬浮點(diǎn)軟件庫 IQ Math 立即開(kāi)始編程。用 IQ Math 編寫(xiě)的軟件將在 F2833x 控制器上自動(dòng)運行。
F2833x 器件還將得到 TI TMS320C2000™ 數字馬達控制與數字電源軟件庫的支持。這款免費的完全授權軟件可幫助開(kāi)發(fā)人員采用 C2000™ 控制器快速進(jìn)行馬達控制或數字電源系統的原型設計工作。
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