TMS320F28P65x （F28P65x） 是 C2000? 實時微控制器系列的一員，該系列可擴展、超低延遲器件專為提高電力電子器件的效率而設計，包括但不限于：高功率密度、高開關頻率，并支持使用 IGBT、GaN 和 SiC 技術。
*附件：tms320f28p659dh-q1.pdf

這些應用包括：

• 工業電機驅動器
• 電機控制
  • 牽引逆變器電機控制
  • HVAC 電機控制
  • 移動機器人電機控制
• 太陽能逆變器
  • 集中式逆變器
  • 微型逆變器
  • 組串式逆變器
• 數字電源
• HEV/EV 動力總成
• 電動汽車充電基礎設施
• 儲能系統
• 工業和協作機器人
• 工業機械和機床
• 工業移動機器人

實時控制子系統基于 TI 的 32 位 C28x DSP 內核，該內核在每個內核中提供 200MIPS 的信號處理性能，適用于從片上閃存或 SRAM 運行的浮點或定點代碼。這相當于基于 Cortex-M7? 的設備上的 400MHz 處理能力（C28x DSP 內核提供的性能是 Cortex-M7? 內核的兩倍）。三角數學單元 （TMU） 和 VCRC（循環冗余校驗）擴展指令集進一步增強了 C28x CPU，加快了對實時控制系統至關重要的常見算法。擴展指令集支持 IEEE 雙精度 64 位浮點數學運算。最后，控制律加速器 （CLA） 使每個內核的獨立處理能力額外增加 200MIPS。這相當于基于 Cortex-M7? 的設備上的 280MHz 處理能力（CLA CPU 的性能比 Cortex-M7? 內核高 40%）。

在輔助 C28x CPU 中添加了鎖步雙 CPU 比較器選項，以及 ePIE 和 DMA，用于檢測永久和瞬態故障。為了實現從現有固件到新固件的快速上下文切換，F28P65x 中添加了實時固件更新 （LFU） 的硬件增強功能。

高性能模擬模塊與處理和控制單元緊密集成，以提供最佳的實時信號鏈性能。模數轉換器 （ADC） 已得到增強，具有多達 40 個模擬通道，其中 22 個具有通用輸入/輸出 （GPIO） 功能。通過硬件改進，大大簡化了過采樣的實現。對于安全關鍵型 ADC 轉換，增加了一個硬件冗余檢查器，能夠比較來自多個 ADC 模塊的 ADC 轉換結果，以實現一致性，而無需額外的 CPU 周期。36 個頻率獨立型 PWM 均具有高分辨率功能，可控制多個功率級，從三相逆變器到高級多電平電源拓撲。PWM 通過最小死區邏輯 （MINDL） 和非法組合邏輯 （ICL） 功能進行了增強。

包含可配置邏輯塊 （CLB） 允許用戶添加自定義邏輯，并可能將類似 FPGA 的功能集成到 C2000 實時 MCU 中。

此設備上提供 EtherCAT 子設備控制器和其他行業標準協議，如 CAN FD 和 USB 2.0。快速串行接口 （FSI） 可在隔離邊界上實現高達 200Mbps 的穩健通信。

作為高度互聯的設備，F28P65x 還提供了各種安全使能器，幫助設計人員實施其網絡安全策略并支持硬件加密、安全 JTAG 和安全啟動等功能。

從安全角度來看，F28P65x 支持眾多安全使能器。有關更多詳細信息，請參閱 C2000? 實時微控制器的工業功能安全和C2000? 實時微控制器的汽車功能安全。
實時處理

• 包含多達三個 CPU：兩個 32 位 C28x DSP CPU 和一個 CLA CPU，均以 200MHz 運行頻率
• 基于實時信號鏈性能，提供相當于基于 Arm Cortex-M7 的 1000MHz 器件的總處理能力（請參閱展示 C2000? 控制 MCU 優化信號鏈的實時基準測試應用說明)
• C28x DSP 架構
  • IEEE 754 雙精度（64 位）浮點單元 （FPU）
  • 三角數學單元 （TMU）
  • 快速整數除法 （FINTDIV）
  • CRC 引擎和指令 （VCRC）
• 控制律加速器 （CLA） CPU
  • IEEE 754 單精度浮點
  • 獨立于 C28x CPU 執行代碼

記憶

• 1.28MB CPU 可映射閃存（ECC 保護），帶 5 個閃存庫
• 248KB RAM（增強型奇偶校驗保護）
• 具有 ASRAM、SDRAM 支持或 ASIC/FPGA 的外部存儲器接口 （EMIF）

模擬子系統

• 三個模數轉換器 （ADC）
  • 16 位模式，每個 1.19MSPS
  • 12 位模式，每個 3.92MSPS
  • 多達 40 個單端或 19 個差分輸入
  • 每個 ADC 上都有單獨的采樣保持 （S/H），可實現同步測量
  • 轉換的硬件后處理
  • 硬件過采樣（高達 128 倍）和欠采樣模式，具有累積、平均和異常值抑制功能
  • 24 個冗余輸入通道，靈活性高
  • 自動比較功能安全應用的轉換結果
• 11 個窗口式比較器，帶 12 位數模轉換器 （DAC） 基準
  • 具有斜率補償的 DAC – 支持峰值電流和谷值電流模式控制
  • 內部溫度傳感器和 ADC 基準的連接選項
• 兩個 12 位緩沖 DAC 輸出

控制外設

• 36 個脈寬調制器 （PWM） 通道，均具有 150ps 高分辨率能力 （HRPWM）
  • 最小死區帶邏輯 （MINDB）、非法組合邏輯 （ICL） 和其他特殊功能（即二極管仿真 [DE]）支持
  • 啟用矩陣轉換器、多電平轉換器和諧振轉換器支持，無需額外的外部邏輯
• 7 個增強型捕獲 （eCAP） 模塊
  • 高分辨率捕獲 （HRCAP） 可在 7 個 eCAP 模塊中的 2 個上使用
  • 兩個新的監控單元，用于邊沿、脈沖寬度和周期，可與 ePWM 選通和跳閘事件耦合
  • 增加了 256 個輸入，提供了更多捕獲選項
  • 新的 ADC SOC 生成功能
  • eCAP 也可用于額外的 PWM
  • 6 個增強型正交編碼器脈沖 （eQEP） 模塊
  • 16 個 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM） 輸入通道，每個通道 2 個獨立濾波器
  • 嵌入式圖形發生器 （EPG）
• 可配置邏輯塊
  • 六個邏輯塊，用于增強現有外設功能或定義自定義邏輯以減少或移除外部 CPLD/FPGA
  • 支持編碼器接口，無需 FPGA
  • 支持定制 PWM 生成以實現功率轉換

通信外圍設備

• EtherCAT 從屬設備（或子設備）控制器 （ESC）
• USB 2.0 (MAC + PHY)
• 快速串行接口 （FSI） 支持高達 200Mbps 的隔離數據交換
• 4 個高速（高達 50MHz）SPI 端口
• 兩個串行通信接口 （SCI） （支持 UART）
• 兩個高速 （25Mbps） 通用異步接收器/發射器 （UART）
• 兩個 I2C 接口 （400Kbps）
• 通過 SPI/SCI/I2C 的外部啟動選項
• 兩個兼容 UART 的本地互連網絡 （LIN） 模塊（支持 SCI）
• 電源管理總線 （PMBus） 接口（支持 I2C）
• 一個控制器局域網 （CAN/DCAN）
• 兩個具有靈活數據速率的 CAN FD/MCAN 控制器局域網

系統外設

• 兩個 6 通道直接內存訪問 （DMA） 控制器
• 185 個可單獨編程的多路復用通用輸入/輸出 （GPIO） 引腳
• 擴展外設中斷控制器 （ePIE）
• 低功耗模式 （LPM） 支持
• 嵌入式實時分析和診斷 （ERAD）
• 背景 CRC （BGCRC）

安全外圍設備

• 高級加密標準（AES-128、192、256）加速器
• 安全
  • JTAGLOCK 鎖
  • 零引腳啟動
  • 雙區安全
• 唯一標識 （UID） 號

安全外圍設備

• 通過倒數比較更容易實現
• C28x CPU 2 上的鎖步
• 內存開機自檢 （MPOST）
• 硬件內置自檢 （HWBIST）
• 符合功能安全標準
  • 專為功能安全應用而開發
  • 提供有助于 ISO 26262 和 IEC 61508 系統設計的文檔
  • 系統能力高達 ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件完整性高達 ASIL B 和 SIL 2
• 安全相關認證
  • TüV SüD 的 ISO 26262 認證，最高可達 ASIL B
  • TüV SüD 的 IEC 61508 認證高達 SIL 2

時鐘和系統控制

• 兩個內部 10MHz 振蕩器
• 片上晶體振蕩器
• 2*APLL、BOR、冗余中斷向量 RAM
• 窗口式看門狗定時器模塊
• 缺少時鐘檢測電路
• 雙時鐘比較器 （DCC）
• 實時固件更新 （LFU）
  • 從舊固件到新固件的快速上下文切換，有或沒有重啟
• 1.2V 內核，3.3V I/O 設計
  • 用于產生 1.2V 的內部 VREG
  • 掉電復位 （BOR） 電路

套餐選項：

• 無鉛、綠色包裝
• 256 焊球新型細間距球柵陣列 （nFBGA） [ZEJ 后綴]，13mm × 13mm/0.8mm 間距
• 176 引腳 PowerPAD? 散熱增強型扁平扁平封裝 （HLQFP） [PTP 后綴]，26mm × 26mm/0.5mm 間距
• 169 焊球新型細間距球柵陣列 （nFBGA） [后綴]，9mm × 9mm/0.65mm 間距
• 100 引腳 PowerPAD? 散熱增強型薄型四方扁平封裝 （HTQFP） [后綴 PZP]，16mm × 16mm/0.5mm 間距

溫度

• 環境溫度 （TA）：–40°C 至 125°C（符合工業和汽車標準）

參數

方框圖

1. 主要特性

• ?高性能CPU?：采用C28x DSP核心，每個核心提供200MIPS的浮點或定點運算能力，相當于400MHz Cortex?-M7的處理性能。
• ?雙核鎖步架構?：支持雙核鎖步操作，增強系統可靠性。
• ?豐富的外設?：包括多達36個ePWM通道、7個eCAP模塊、6個eQEP模塊、2個MCAN模塊、2個I2C模塊、2個SCI模塊等。
• ?高速接口?：支持EtherCAT、USB 2.0、CAN FD等高速通信接口。
• ?安全特性?：集成硬件加密標準（AES）加速器、安全JTAG、安全啟動等功能。

2. 應用領域

• 適用于需要高精度控制和實時處理的應用，如工業電機驅動、太陽能逆變器、數字電源、電動汽車（EV）充電基礎設施、能源存儲系統等。

3. 功能框圖

• 功能框圖展示了TMS320F28P659DH-Q1的核心架構，包括C28x CPU、CLA、存儲器、外設接口、時鐘模塊等。

4. 引腳配置與功能

• 提供了詳細的引腳圖、引腳屬性表、信號描述表，以及未使用引腳的連接指南。

5. 規格參數

• ?絕對最大額定值?：規定了電源電壓、電流、溫度等參數的最大值。
• ?推薦工作條件?：詳細列出了正常工作所需的電壓、溫度等條件。
• ?電源消耗?：提供了不同工作模式下的電源消耗數據。
• ?電氣特性?：包括ADC、DAC、GPIO、比較器、PWM等外設的電氣特性。
• ?熱特性?：提供了熱阻等熱特性參數。
• ?時序特性?：詳細說明了各種外設的時序要求。

6. 詳細描述

• 對CPU子系統、CLA、存儲器、外設、中斷管理、引導ROM、安全特性、AES加速器、EMIF、GPIO等模塊進行了詳細描述。

7. 應用、實現與布局

• 提供了典型應用示例，如伺服驅動控制模塊、太陽能微逆變器、電動汽車充電站功率模塊等。
• 詳細描述了這些應用的系統框圖、資源參考和設計考慮。

8. 設備與文檔支持

• 提供了設備命名規則、工具和軟件（如C2000Ware、CCS集成開發環境）、文檔支持（如技術參考手冊、用戶指南）、支持資源（如TI E2E支持論壇）等信息。

9. 修訂歷史

• 記錄了文檔的修訂歷史和變更內容。