德州儀器實時微控制器F29H85x系列介紹

嵌入式處理的進步正在重新定義工業(yè)和汽車應用的潛力。無論是機械臂、軟件定義汽車還是儲能系統(tǒng)，由于子系統(tǒng)和功能數(shù)量的增加，這些系統(tǒng)使用的傳感、電機控制、通信和邊緣 AI 技術比以往任何時候都多。TI 的創(chuàng)新半導體、直觀的軟件和設計專業(yè)知識可以幫助您轉變設計，使其更智能、更安全、適應性更強。

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這里有：

全面的趨勢分析

深入的專家講解

多樣的產品應用

電機驅動控制是工業(yè)與汽車制造業(yè)的強勁 “心臟”，發(fā)揮著無可替代的關鍵作用。其中，控制技術占據著核心地位，直接影響電機的運行效率、性能表現(xiàn)以及整體穩(wěn)定性；驅動技術作為實現(xiàn)電機高效運行的關鍵環(huán)節(jié)，與控制技術緊密相連，共同推動電機的精準作業(yè)。隨著電子技術的飛速發(fā)展，電機驅動控制得以實現(xiàn)前所未有的精度，這不僅顯著降低了成本，大幅提升了工作效率，更為制造業(yè)開辟了新的生產能力。

針對如何設計下一代工業(yè)驅動和控制系統(tǒng)的難題，德州儀器的技術專家在日前結束的嵌入式創(chuàng)新發(fā)展研討會上分享了未來工業(yè)實時控制系統(tǒng)的技術趨勢：借助全新拓撲和高性能計算相關算法，可實現(xiàn)高效率與高功率密度，降低服務器功耗；多電平轉換器與微控制器的結合，為復雜脈寬調制提供了強有力的支持。而在機器人領域，未來技術將朝著融入 SPE、注強化安全保障、采用 EtherCAT 及高級編碼器解決方案的方向發(fā)展，旨在全面提升安全性與整體性能。

然而，在此過程中的開發(fā)人員面臨諸多挑戰(zhàn)——如何降低延遲并提高精度的同時高效地實現(xiàn)漸進式創(chuàng)新來為他們的目標應用提供更高的性能？這需要一種能夠提供更高性能和更高集成度的處理器。而作為電機驅控領域的先行者，德州儀器實時微控制器可提供支持高級電機控制系統(tǒng)開發(fā)的廣泛集成解決方案，并增強系統(tǒng)功能安全性、信息安全性和智能程度。

高性能的控制技術：實現(xiàn)速度和位置的超精確測量，通過更快的控制環(huán)路提高系統(tǒng)響應速度，并提供高級驅動功能。

可拓展的產品系列：借助可提供保護、診斷、安全等功能的高度集成器件，降低采購復雜性和成本以及元件數(shù)量。

廣泛的應用空間：借助用戶友好的設計工具、第三方網絡生態(tài)系統(tǒng)、具有競爭優(yōu)勢的完整參考設計以及軟件庫，縮短設計周期并加快產品上市步伐。

應用于實時控制領域的創(chuàng)新內核產品

—— F29H85x 系列

在實時控制中，閉環(huán)系統(tǒng)會收集數(shù)據，在控制環(huán)路中處理數(shù)據，并在指定的時間窗口內進行更新。為滿足實時應用中對更高功率密度和復雜控制技術的新興設計需求，以及工程師對具有更大閃存、更強計算能力和更高集成度的高性能 MCU 的迫切要求，德州儀器持續(xù)深耕技術研發(fā)與產品創(chuàng)新。憑借二十三年的技術積累，德州儀器已成功將 C28 系列內核產品迭代升級至 C29 版本，并推出了基于 C29 內核的新品系列—— C2000 F29H85x。該系列專為高壓系統(tǒng)設計，旨在克服其中極為嚴苛的處理需求與安全挑戰(zhàn)。

F29H85x參數(shù)方面十分亮眼，其具備64位處理位寬，并配備了超長指令級架構；在功能安全方面可達到汽車領域最高標準的ASIL-D級別，同時在工業(yè)領域也符合工業(yè)安全的最高標準SIL-3級別。

此外，C29內核的創(chuàng)新讓F29H85x在性能方面迎來巨大提升。VLIW架構與全面保護式流水線結合，支持并行執(zhí)行最多八條指令。與C28內核相比：

信號鏈性能提高 2 至 3 倍

FFT 性能提高 5 倍

中斷響應速度可提高 4 倍，延遲時間縮短

通用代碼性能提高 2 至 3 倍

與此同時，F(xiàn)29H85x可廣泛應用于眾多實時控制領域，尤其是電動汽車和能源基礎設施領域。

電動汽車領域

在電動汽車領域，F(xiàn)29H85x增強電動汽車 (EV) 的實時控制能力，使集成車載充電器 (OBC) 和直流/直流轉換器等子系統(tǒng)效率更高、尺寸更小、成本更低。通過使用F29H85x系列 MCU，設計人員可以通過鎖步方式分配該 MCU 三個內核中的兩個來處理主機 MCU 所需的關鍵功能。而且 F29H85x 系列 MCU 通過支持新的控制拓撲和算法，進一步提高了汽車系統(tǒng)的性能，這些都得益于增強的 EPWM 功能。

能源基礎設施領域

在能源基礎設施領域，能源基礎設施應用的設計人員也必須滿足對更高系統(tǒng)效率不斷增長的需求。F29H85 x MCU的架構支持 A/B 閃存組，有助于實現(xiàn)實時固件更新 (LFU)，停機時間幾乎為零。除了編程后對內容進行基本的閃存控制器驗證之外，HSM 還負責驗證更新的整體完整性。該架構還支持將軟件更新回滾到之前版本，并且可以永久阻止關鍵安全更新的回滾。

結語

在電機驅動系統(tǒng)不斷發(fā)展變革的征程中，德州儀器始終站在前沿，以卓越的實時控制和通信產品以及深厚的專業(yè)知識為基石，助力構建更精確、可靠與高效的電機驅動未來。無論是應對伺服驅動器在智能化進程中的嚴苛挑戰(zhàn)，還是憑借先進的 MCU 技術提升機器人電機控制性能，亦或是為工程師及客戶的開發(fā)與設計提供有力生態(tài)支持，德州儀器都展現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢與決心。