TMS320F2800155-Q1汽车级实时微控制器技术文档总结

科技绿洲 2025-09-29 653

描述

TMS320F280015x （F280015x）是成本优化的 C2000 实时微控制器系列的成员，该系列是可扩展的超低延迟器件，专为提高电力电子效率而设计。
*附件：tms320f2800155-q1.pdf

其中包括以下应用：

TMS320F280015x 具有双 32 位 C28x CPU 锁步，使该器件能够达到 ASIL B 功能安全器件额定值，而无需太多软件开销。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 120MHz 的信号处理性能。C28x CPU 通过三角数学单元（TMU）和 VCRC（循环冗余校验）扩展指令集进一步增强，加速了实时控制系统的关键通用算法。

F280015x 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。

高性能模拟模块集成在 F280015x 实时微控制器（MCU）上，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PMBUS、SPI、SCI、LIN、I2C、CAN和CAN FD）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

32 位锁步双 TMS320C28x 内核，频率为 120MHz
- IEEE 754 浮点单元（FPU）
- 三角数学单元（TMU）
- CRC 引擎和指令（VCRC）
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10MHz振荡器
- 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）
1.2V 内核，3.3V I/O 设计
- 用于 1.2V 发电的内部 VREG
- 欠压复位（BOR）电路
系统外围设备
- 52 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
- 一个电源管理总线（PMBus）接口
- 两个集成电路间（I2C）接口
- 一个控制器局域网（CAN/DCAN）总线端口
- 一个具有灵活数据速率（CAN FD/MCAN）总线端口的控制器局域网
- 一个串行外设接口（SPI）端口
- 三个UART兼容串行通信接口（SCI）
- 一个与 UART 兼容的本地互连网络（LIN）接口
模拟系统
- 两个 4MSPS、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
增强的控制外设
- 14 个 ePWM 通道，其中 4 个通道具有高分辨率能力（150ps 分辨率）
  - 集成死区支持
  - 集成硬件跳闸区（TZ）
- 三个增强型捕获（eCAP）模块
- 两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）
用于软件 AES 的 CMAC 密钥（128 位）
诊断功能
- 内存开机自检（MPOST）
符合功能安全标准
- 专为功能安全应用而开发
- 可用于帮助 ISO 26262 和 IEC 61508 系统设计的文档
- 系统能力高达 ASIL D 和 SIL 3
- 硬件完整性高达 ASIL B 和 SIL 2
安全相关认证
- ISO 26262 通过 TÜV SÜD 的 ASIL B 认证
- 通过 TÜV SÜD 的 IEC 61508 SIL 2 认证
选择方案：
- 80引脚薄型四通道扁平封装（LQFP）[PN后缀]
- 64 引脚 LQFP [PM 后缀]
- 48 针 PowerPAD™ 热增强型薄型四通道扁平封装（HTQFP） [PHP 后缀]
- 32引脚超薄四通道平板无引线（VQFN）[RHB后缀]
环境温度（TA）（请参阅设备信息表和设备比较）：
- F280015xS、F280015xQ 部件：–40°C 至 125°C
- F280015xE 部件：–40°C 至 150°C

参数
功率因数

方框图

功率因数

‌1. 核心特性‌

‌汽车级认证‌
- AEC-Q100 Grade 1（-40°C至125°C）及Grade 0（-40°C至150°C）
- 功能安全支持：ISO 26262 ASIL B/SIL 2认证，IEC 61508 SIL 2认证
‌双核架构‌
- 双32位C28x DSP核（锁步模式），主频120MHz
- 集成IEEE 754浮点单元（FPU）、三角函数加速器（TMU）及CRC引擎
‌存储资源‌
- 256KB闪存（ECC保护） + 36KB RAM（ECC/奇偶校验保护）
- 支持双区安全启动和JTAG锁定功能

‌2. 高性能外设‌

‌模拟子系统‌
- 双12位ADC（4MSPS，最多21通道）
- 4个比较器子系统（CMPSS），含动态/静态DAC
- 温度传感器及高精度电压基准
‌控制外设‌
- 14通道ePWM（含4路高分辨率150ps PWM）
- 3个eCAP模块、2个eQEP编码器接口
‌通信接口‌
- 支持CAN FD（MCAN）、LIN、PMBus、2xI2C、3xSCI、1xSPI

‌3. 低功耗与安全‌

‌电源管理‌
- 1.2V核心电压（内部VREG生成） + 3.3V I/O
- 多种低功耗模式（最低61nA关断电流）
‌安全机制‌
- 硬件加密（CMAC密钥）、内存自检（MPOST）
- 唯一设备标识符（UID）

‌4. 封装与温度选项‌

‌封装类型‌
- 80引脚LQFP（PN）、64引脚LQFP（PM）、48引脚HTQFP（PHP）、32引脚VQFN（RHB）
‌温度范围‌
- 标准版：-40°C至125°C
- 高温版（E系列）：-40°C至150°C

‌5. 典型应用场景‌

‌汽车电子‌
- 电机控制（EPS、BMS、OBC）、车身模块（BCM、照明）
- 雷达/LiDAR ECU、车载充电器
‌工业应用‌
- 伺服驱动、数字电源、UPS系统

‌6. 开发支持‌

‌工具链‌
- 评估板：TMDSCNCD2800157
- 软件支持：C2000Ware SDK、CLA编译器

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