TMS320F2800157-Q1微控制器数据手册的总结

科技绿洲 2025-09-30 1138

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：tms320f2800157-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

方框图

‌1. 产品概述‌

型号：TMS320F280015x系列（含TMS320F2800157-Q1等8款型号）
类型：实时微控制器，双核C28x DSP架构（锁步模式）
关键特性：
- 120MHz主频，支持浮点运算单元(FPU)和三角函数加速单元(TMU)
- 256KB闪存（ECC保护）+ 36KB RAM
- 符合ISO 26262 ASIL B/SIL 2功能安全认证
- 工作温度：-40°C至125°C（汽车级）/150°C（工业级）

‌2. 核心功能‌

‌处理器系统‌：
- 双核32位C28x CPU（锁步运行）
- 硬件CRC引擎和VCRC指令
‌外设资源‌：
- 52个可编程GPIO（11个共享模拟功能）
- 通信接口：2xI2C/3xSCI/1xSPI/1xCAN FD/1xLIN/1xPMBus
- 模拟系统：2x12位ADC（4MSPS）、4x比较器子系统(CMPSS)
- 控制外设：14通道ePWM（含4路高分辨率）、3x eCAP、2x eQEP

‌3. 封装选项‌

80引脚LQFP（PN）
64引脚LQFP（PM）
48引脚HTQFP（PHP）
32引脚VQFN（RHB）

‌4. 典型应用‌

汽车电子：ADAS雷达、BMS、EPS、车灯控制
工业领域：电机驱动、数字电源、伺服控制
能源系统：DC/DC转换器、光伏逆变器

‌5. 关键改进‌

相比前代产品新增：
- CAN FD通信支持
- 增强型模式生成器(EPG)
- 双区安全架构（Dual-zone security）
- 硬件AES加速引擎

‌6. 开发支持‌

评估板：TMDSCNCD2800157
配套软件：C2000Ware开发套件
文档资源：技术参考手册、安全手册、入门指南

该文档详细描述了芯片的电气特性、引脚定义、功能框图、时钟系统、低功耗模式等关键技术规格，适用于汽车和工业实时控制应用场景。

打开APP阅读更多精彩内容