32位單片機廠商主流芯片淺談:德州儀器Piccolo系列

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　　電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：無論是8位、16位、還是32位的單片機在日常生活中都可以找到各自的應(yīng)用空間。近年來，單片機在體系架構(gòu)上正從8位向16位和32位升級。在8位單片機方面，美國微芯科技已經(jīng)雄踞霸主地位，但是隨著調(diào)制解調(diào)器、GPS、路由器、等中高端應(yīng)用需求的增長，預(yù)計32位單片機未來的應(yīng)用增長速度將會超越16位單片機，未來32位單片機的前景將會更加寬廣。

　　德州儀器 (TI) 是全球領(lǐng)先的模擬及數(shù)字半導(dǎo)體 IC 設(shè)計制造公司。除了提供模擬技術(shù)、數(shù)字信號處理 (DSP) 以外，TI 在單片機領(lǐng)域也涉入較深，推出一系列的32位單片機，其中Piccolo系列微處理器最具代表性,具體型號如C2000和F28x系列。

　　一、德州儀器(TI)32位單片機系列產(chǎn)品

　　1、C2000? 32 Bit 實時 MCU 概述

　　與市場上其他MCU不同，TI C2000 MCU專為實時控制應(yīng)用而設(shè)計，如今進入市場已超過15年。從最低價格少于2美元、工作頻率高達80MHz 的Piccolo定點和浮點MCU、到頻率高達300MHz并帶有浮點性能的Delfino系列 MCU ，乃至整合C28x內(nèi)核和ARM Cortex-M3內(nèi)核，從而提供完整的控制和連接性能的Concerto MCU，TI C2000 MCU平臺正持續(xù)拓展，在諸如擁有廣闊市場前景的電機控制、太陽能市場、電力線通信市場以及對成本有更高要求的大學(xué)和其他更多領(lǐng)域源源不斷地推出新的解決方案。

　　C2000器件是支持高性能集成外設(shè)的 32 位微控制器，適用于實時控制應(yīng)用。其數(shù)學(xué)優(yōu)化型內(nèi)核可為設(shè)計人員提供能夠提高系統(tǒng)效率、可靠性以及靈活性的方法。 C2000 器件具有功能強大的集成型外設(shè)，是理想的單芯片控制解決方案。C2000 開發(fā)工具策略及軟件 (controlSUITE) 可創(chuàng)建開放式平臺，不但可最大限度地提高可用性，同時還可最大限度地縮短開發(fā)時間。

　　TI C2000 MCU的特性與優(yōu)勢：

　　?C2000 MCU真正將數(shù)字信號處理內(nèi)核的優(yōu)良性能與微控制器相關(guān)的集成化和易用性結(jié)合了起來;

　　?無人比肩的獨特數(shù)學(xué)引擎包括 C28x DSP內(nèi)核和浮點選項，控制法則加速器、維特比復(fù)雜數(shù)學(xué)處理單元 (VCU)和一個ARM? CortexTM-M3協(xié)處理器。這些特性提供定制的、增強的處理能力，這使得開發(fā)人員能只使用一個單MCU高效地執(zhí)行復(fù)雜控制和通信操作，這樣減少了物料清單的總成本和系統(tǒng)成本;

　　?C2000 MCU提供高級的、面向控制的外設(shè)，此外設(shè)可傳送準確、快速和清晰無誤的數(shù)據(jù)以提高系統(tǒng)效率;

　　?C2000 MCU提供更多的高級連接功能，如10/100 以太網(wǎng)，集成PHY 的USB On-The-Go、雙通道 CAN等;

　　?C2000微控制器系列產(chǎn)品多樣性使得開發(fā)人員能夠很容易地規(guī)劃他們的設(shè)計并重復(fù)使用代碼。

　　內(nèi)核架構(gòu)：C28x 32 位 CPU

　　C2000 控制器采用了32 位中央 CPU 內(nèi)核，名為 C28x，可與高度優(yōu)化的外設(shè)和中斷管理總線耦合。作為常規(guī)微處理器與數(shù)字信號處理器之間的橋梁，C28x 內(nèi)核為 DSP 帶來了優(yōu)秀的代碼密度和執(zhí)行速度，以及簡便易用性和微處理器的可訪問性。特性包括：

　　帶有硬件的高效 C 引擎可使 C 編譯器生成具有世界領(lǐng)先代碼密度的緊湊代碼。

　　單周期讀 - 修改 - 寫指令、單周期 32 位乘法。

　　具有自動零周期背景保存的快速中斷服務(wù)時間(低至 9 個周期)。

　　96 個專用中斷矢量，無需軟件決策制定

　　Delfino 控制器中的 32 位浮點部件

　　Piccolo 器件通過使用獨立控制律加速器 (CLA) 處理浮點控制環(huán)路，使 CPU 得到釋放，以便完成其它任務(wù)。

　　3 個 32 位通用 CPU 定時器可為任何應(yīng)用提供史無前例的準確性和靈活性。

　　代碼安全模塊可防止反向工程并保護知識產(chǎn)權(quán)

　　功能強大的外設(shè)

　　C2000 控制器具有先進的集成外設(shè)模塊，為系統(tǒng)帶來更多好處。外設(shè)包括：

　　增強型 PWM 模塊，提供高分辨率(低至 65 皮秒)的占空比、周期和相位控制。此外，完全可編程跳閘區(qū)域檢測和死區(qū)時間發(fā)生器為系統(tǒng)提供了完善的故障和電涌保護。

　　業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的嵌入式 ADC - 具有高達 16 路模擬輸入通道以及高達 12.5MSPS 的 12 位 ADC 采樣。專門針對速度和靈活性設(shè)計，C2000 的 ADC 具有自動定序功能，可以最大程度地減少 CPU 中斷。

　　基于 32 位定時器的增強型捕捉部件，具有高準確度的感應(yīng)和更出色的靈活性。

　　正交編碼器脈沖 (QEP) 模塊，通過硬件選擇控制器解碼位置信號。

　　SPI、UART/SCI、CAN、I2C 和 LIN 通信模塊使 C2000 控制器與系統(tǒng)其它部件得以連接。