TMS320F2800137微控制器文档全文总结

TMS320F280013x （F280013x） 是 C2000™ 实时微控制器系列的成员，该系列是可扩展、超低延迟器件，专为提高电力电子效率而设计。

实时控制子系统基于 TI 的 32 位 C28x DSP 内核，该内核为从片上闪存或 SRAM 运行的浮点或定点代码提供 120 MHz 的信号处理性能。C28x CPU 通过三角数学单元 （TMU） 进一步增强，加速了实时控制系统的关键通用算法。

F280013x 支持高达 256KB （128KW） 的闪存。还提供高达 36KB （18KW） 的片上 SRAM 来补充闪存。
*附件：tms320f2800137.pdf

高性能模拟模块集成到 F280013x 实时微控制器 （MCU） 中，并与处理单元和 PWM 单元紧密耦合，以提供最佳的实时信号链性能。14 个 PWM 通道可控制各种功率级，从三相逆变器到功率因数校正和其他先进的多电平电源拓扑。

通过各种行业标准通信端口（如 SPI、SCI、I2C 和 CAN）支持接口，并提供多种引脚复用选项以实现最佳信号放置。

特性

• 实时处理
  • 120 MHz C28x 32 位 DSP CPU
  • 在实时信号链性能方面相当于基于 240 MHz Arm Cortex-M7® 的器件（参见展示 C2000™控制 MCU 优化信号链的实时基准应用说明）®
  • 浮点单元 （FPU） 用于更精确的数学计算
  • 三角数学单元 （TMU） 加速了实时控制系统的关键算法
• 片上存储器
  • 256KB （128KW） 单组闪存（ECC 保护）
  • 36KB （18KW） RAM（ECC/奇偶校验保护）
  • 安全
    • JTAGLOCK的
    • 零针引导
    • 双区安全
• 时钟和系统控制
  • 两个内部 10 MHz 振荡器
  • 外部电阻支持，可提高内部振荡器性能 （ExtR）
  • 晶体振荡器或外部时钟输入
  • 窗口式看门狗定时器模块
  • 时钟检测电路缺失
  • 双时钟比较器 （DCC）
• 3.3V I/O 设计
  • 内部 VREG 生成
  • 欠压复位 （BOR） 电路
• 系统外围设备
  • 38 个可单独编程的多路复用通用输入/输出 （GPIO） 引脚（11 个与模拟共享）
  • 模拟引脚上的 10 个数字输入
  • 增强型外设中断扩展 （ePIE）
  • 支持多种低功耗模式 （LPM）
  • 唯一识别 （UID） 号码
• 通信外设
  • 两个集成电路间 （I2C） 接口
  • 一个控制器局域网 （CAN/DCAN） 总线端口
  • 一个串行外设接口 （SPI） 端口
  • 三个UART兼容串行通信接口（SCI）
• 模拟系统
  • 两个 4 MSPS、12 位模数转换器 （ADC）
    • 多达 21 个外部通道（11 个与 GPIO 共享）
    • 每个ADC有四个集成后处理模块（PPB）
  • 一个窗口比较器 （CMPSS），带 12 位基准数模转换器 （DAC）
    • 数字毛刺滤波器
    • COMPDACOUT（11 位）
  • 三个窗口比较器 （CMPSS_LITE），具有 9.5 位有效基准 DAC
    • 数字毛刺滤波器
• 增强的控制外设
  • 14 个 ePWM 通道，其中两个通道具有高分辨率功能（150 ps 分辨率）
    • 集成死区支持
    • 集成硬件跳闸区 （TZ）
  • 两个增强型捕获 （eCAP） 模块
  • 一个增强型正交编码器脉冲 （eQEP） 模块，支持 CW/CCW 工作模式
  • 嵌入式码型发生器 （EPG）
• 用于 SW AES 的 CMAC 密钥（128 位）
• 选择方案：
  • 64引脚薄型四通道平板封装（LQFP）[PM后缀]
  • 48 引脚 LQFP [PT 后缀]
  • 48引脚超薄四通道平板封装无引线（VQFN）[RGZ后缀]
  • 32 引脚 VQFN [RHB 后缀]
• 温度选项：
  • 环境温度 （T A）：–40°C 至 125°C

参数

方框图

‌1. 核心架构与性能‌

• ‌CPU核心‌：32位C28x DSP架构，支持120 MHz主频，集成浮点运算单元（FPU）和三角函数加速器（TMU），适用于实时控制与信号处理。
• ‌存储配置‌：
  • 256KB闪存（带ECC保护），支持双区代码安全。
  • 36KB SRAM（含ECC/奇偶校验），分为多个独立块以优化数据吞吐。

‌2. 关键外设与功能‌

• ‌高精度控制外设‌：
  • 14通道增强型PWM（ePWM），支持高分辨率模式（150 ps）。
  • 2个增强型捕获模块（eCAP）、1个正交编码器接口（eQEP）。
• ‌模拟系统‌：
  • 双12位ADC（4 MSPS采样率，共21通道），集成4个后处理块（PPB）用于实时数据分析。
  • 窗口比较器（CMPSS）及精简版（CMPSS_LITE），支持过流/过压保护。
• ‌通信接口‌：
  • 支持CAN 2.0B、3x SCI（UART）、2x I2C、1x SPI，满足工业通信需求。

‌3. 安全与可靠性‌

• ‌硬件安全‌：JTAG端口锁定、双区代码保护、CMAC加密引擎。
• ‌监控机制‌：双时钟比较器（DCC）、窗口看门狗定时器（WWDT）。

‌4. 应用场景‌

• ‌工业控制‌：伺服驱动器、PLC、机器人关节控制。
• ‌能源管理‌：光伏逆变器、充电桩、智能电表。
• ‌消费电子‌：变频家电、无人机电调。

‌5. 开发支持‌

• ‌工具链‌：TI提供C2000Ware软件包、Code Composer Studio（CCS）集成开发环境。
• ‌参考设计‌：TMDSCNCD2800137评估板硬件原理图及示例代码。

‌6. 物理规格‌

• ‌封装选项‌：64引脚LQFP（PM）、48引脚LQFN（RGZ）等，适应不同空间需求。
• ‌工作环境‌：-40°C至125°C工业级温度范围。