マイコン(MCU)

C2000™ 32 ビット・マイコン

閉ループ性能向上のため、処理、センシング、アクチュエーションを最適化

C2000 Delfino™ マイコン

高性能な閉ループ・アプリケーション

C2000 Piccolo™ マイコン

広範な閉ループ・アプリケーション

InstaSPIN™ マイコン

高度なモーター制御オンチップ技術

C2000 F28x マイコン

信頼性の高い産業用閉ループ制御

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概要 

C2000 リアルタイム制御マイコンを知る

リアルタイム制御の DNA。

C2000 リアルタイム制御マイコンは、リアルタイム制御アプリケーション向けに設計され、高性能コアおよびアプリケーション向けにチューニングされたペリフェラル内蔵の C28x ベースの 32 ビット・マイコンです。コアが数値演算に最適化されているため、設計のシステム効率、信頼性、フレキシビリティ向上に役立ちます。強力な内蔵ペリフェラルにより、これらのリアルタイム・デバイスは各種アプリケーションに最適なシングルチップ制御ソリューションとなります。

マイコンの動作の仕組み
マイコンのリアルタイム制御

リアルタイム制御向け

フィードバックの検出、応答の処理、制御システムのアクチュエータ駆動を最小のレイテンシで実現します。

  • 迅速で高精度の検出により、システムの応答速度と性能が最大化
  • 特化型の処理により、複雑な閉ループ制御アルゴリズムの待ち時間を最小化
  • 高精度の構成可能アクチュエータ駆動により、高度な制御方式を最高の性能で実装するフレキシビリティ
  • モーター制御、デジタル電源、産業用ドライブ、ソーラー・インバータなどの閉ループ制御アプリケーションに最適

処理

強力な処理能力

MHz あたりの性能が強化されており、独自のアクセラレーション機能を採用した結果、平均的なマイコンより多くの処理を実行できます。

  • 32 ビットの C28x™ DSP は複雑な制御理論に基づく動作を単一サイクルで処理でき、代表的なマイコンより高い MHz あたりの性能を実現
  • 単精度浮動小数点演算ユニット(FPU)を Delfino デバイスで標準装備、特定のデバイスで利用可能
  • CLA リアルタイム・コプロセッサにより、処理能力が倍増。複数のモーターや複数の出力段を独立制御
  • 複数のアクセラレータを採用して、三角関数、FFT、複素数など複雑な計算を含む、制御アルゴリズムと信号処理アルゴリズムの待ち時間を短縮
マイコンの強力な処理能力

C28x コア

マイコンの DSP 性能。

C2000 リアルタイム制御マイコンは、高度に最適化されたペリフェラルおよび割り込み管理バスと組み合わせた、C28x と呼ばれる 32 ビット CPU コアを採用しています。汎用マイコンとデジタル信号プロセッサの架け橋として、C28x コアは DSP に匹敵するコード密度と実行速度に加え、コントローラの使いやすさとアクセスしやすさも実現します。

高性能マイコン・ブロック図

CLA リアルタイム制御アクセラレータ 

システムのモジュール性、安全性、性能に対する新しいアプローチ。

CLA は C28x コアをベースにした、C 言語によるプログラミングが可能な独立式の 32 ビット浮動小数点演算アクセラレータです。制御ペリフェラルへの独立アクセスにより、メイン C28x コアから独立した形で、完全に並列な制御ループを実行できます。CLA は、複雑でコストのかかるプロセッサを追加せずに、並列処理を可能にします。

リアルタイム制御アクセラレータ

アクチュエータ駆動

効率よく動作し、性能を向上させ、高度な制御手法を実装します。

  • Micro Edge Positioning(マイクロ・エッジ・ポジショニング)テクノロジーにより、高精度の PWM 波形を生成し、システム性能を強化
  • Technology-packed(テクノロジー・パック)の PWM モジュールでは、高度なタイミング制御方式と生成方式をサポートし、複雑な出力段を制御
  • PWM トリップ・ロジックは、内蔵の高性能アナログ検出回路により、応答型および非同期式のシステム保護を実現
マイコンによるアクチュエータ駆動

PWM 信号ジェネレータ

フレキシビリティと性能がクラス最高の構成可能な PWM 信号ジェネレータ。

PWM は波形生成と同期化のフレキシビリティが極めて高く、波形の生成と、最も厳しい制御アプリケーションのタイミング要件への対応を可能にします。高分解能デューティ・サイクル制御、高度なデッドバンド・サポート、非同期 PWM トリップなどの機能により、アプリケーションはより高い周波数で動作し、より迅速に負荷の変化に応答し、不安定なシステム状態に対してほぼ即座に応答できます。

PWM 信号ジェネレータ

センサ

マイコン内の統合型アナログ

マイコン内の統合型アナログがもたらすシステムの利点。

電力効率の向上と、単一のマイコンへの高性能アナログ・ペリフェラルの高度な集積を必要とするアプリケーションにとって、統合型アナログは大きな利点をもたらします。こうした利点はアナログ・フロント・エンドの設計の簡素化に大きな役割を果たします。アナログ機能を集積した C2000 マイコンの選択により、システム・レベルのコスト、部品点数、基板面積の低減が可能になります。C2000 マイコン・ファミリは、性能の向上とシステム・コストの低減のため、ADC、DAC、デルタ-シグマ・フィルタ、過電圧保護と PWM 保護など各種のアナログ・ペリフェラル機能を搭載しています。

統合型アナログ・マイコン
マイコンの高精度センシング

高精度センシング

フィードバックの応答性と精度を最大化。

  • 12 ビットおよび 16 ビットの A/D コンバータ(ADC)を使用した高精度の信号サンプリング
  • 最大 12.5MSPS(メガサンプル/秒)の ADC 変換レートにより、動作周波数が上昇
  • 応答性の優れたアナログ・コンパレータにより、リアルタイムのシステム保護機能を向上 - 50ns のピン相互間応答時間
  • C2000 マイコンの高分解能キャプチャを使用した高性能の外部センサとのインターフェイス

C2000 マイコンのセンサ・ペリフェラル

アナログ システムの利点
16-bit ADC

Greater digital sampling accuracy

Autonomous ADC triggering frees CPU bandwidth and ensures on-time samples

Differential inputs minimize noise

12-bit ADC

Fast sample conversions for high-speed feedback loops necessary for high-switching frequency

Simultaneous sampling of 2 inputs to preserve phase of inputs

Programmable gain amplifiers Amplify input signals without the need of external op-amps
Analog comparators

Integrated voltage surveillance prevents under voltage or over voltage protection

System protection without false alarms

12-bit DAC

In ADC coupled reference mode, the DAC will share the reference voltage used by the on-chip ADC

Allows synchronous update operations with the on-chip EPWM modules 

Sigma-delta filters

Integrated Sigma-delta filter demodulators interface directly to “hot side” isolated converters providing high-side current sense

Close coupling to PWM trip logic for fast acting protection 

Edge capture

High-resolution period and duty cycle measurements of pulse train signals for applications such as:

        Speed measurements of rotating machinery (e.g., toothed sprockets sensed         via Hall sensors)

        Time-of-flight measurements to determine flowrate or volume of liquids

        Validation of PWM signals

Standard capture (eCAP) peripheral available on all series and high-resolution (HRCAP) peripheral - with resolution of better than 300 pico seconds – available on some series

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C2000 マイコンのアナログ・ペリフェラル

以下に、集積アナログ機能の主な特長と、評価のための推奨デバイスを示します。

リアルタイム制御マイコン >12MSPS >4MSPS >2MSPS 1.1MSPS/3.5MSPS ウィンドウ・コンパレータ ピーク電流モード・コンパレータ PGA DAC デルタ-シグマ・フィルタ キャプチャ
12 ビット ADC 16 ビット / 12 ビット ADC
F2802x
F2803x

True 

    +

HRCAP

F2805x
F2806x

True

    +

HRCAP

F8004x

True

    +

HRCAP

F2807x
F2833x
F2837xS
F2837xD

アナログ・テクノロジー 

コストと基板面積の低減に必要なアナログ・ペリフェラルの統合と性能。

超高速 A/D コンバータにより、必要なタイミングで正確なフィードバックが得られます。高速コンパレータを使用することで、フィードバック信号を正確にテストして迅速なシャットダウンやシステム動作の変更が可能となります。また、内蔵オペアンプにより外部コンポーネント・コストを低減します。内部発振回路、ウォッチドッグ、電圧レギュレータ、パワーオン・リセット / ブラウンアウト・リセット保護により、追加コストや実装の手間を省いて、必要なシステム・サポートが得られます。

アナログ・テクノロジーの図

安全 / セキュリティ

企業にとって、製品のファームウェアに含まれる知的財産は、市場における競争上の大きな強みとなる場合があり、盗難リスクが高くなります。最終製品をコピーする目的でシステムの部品を分解することは一般的な方法ですが、マイコンで動作するファームウェアを保護すれば、運用中のシステムの完全な複製を防げます。また、現在はファームウェアの共同開発が一般的になりつつあります。特定のシステム・ファームウェアはメイン・エンジニアリング・チーム以外が担当したり、場合によっては社外で開発したりすることがあります。その際、ファームウェアを公開せず、同じシステムのプログラムの一部を別のグループが開発およびテストできるようにしたい場合があります。

マイコンの安全性
C2000 マイコン・シリーズ セキュリティ・イネーブラ セキュリティ機能の詳細

TMS320F2837xD

TMS320F2837xS

TMS320F2833x/23x

TMS320F2807x

TMS320F28004x

TMS320F2806x

TMS320F2805x

TMS320F2803x

TMS320F2802x

F28M3x

Software IP protection Code Security Module (CSM): Ability for user to block unauthorized access or programming of firmware stored in on-chip memories
Debug security  Emulation Code Security Logic (ECSL) via CSM: Ability for user to enable full debug access to memory via a password

ほとんどの C2000 デバイスで提供されているセキュリティ・イネーブラはさまざまなタイプの脅威への対応を可能にします。

SafeTI™ 設計パッケージは、工業標準の機能安全要件に対応し、体系的な不具合とランダムに発生する不具合の両方を管理します。SafeTI コンポーネントを使用することにより、該当する最終製品の安全認証取得が容易になり、現在世界中で使用されている安全重視のシステムの市場投入期間を短縮できます。

安全設計パッケージ

コネクティビティ

システムを完成させるために必要なコネクティビティ

C2000 リアルタイム制御マイコンは、I2C、SPI、UART、McBSP などのシリアル・インターフェイスから、CAN や LIN などのプロトコルや、USB や FSI などの規格に至るまで、アプリケーション同期のための広範なコネクティビティ・オプションを搭載しています。

リアルタイム制御マイコン

製品ラインアップ

マイコン製品ラインアップ

幅広いラインアップ

Piccolo および Delfino の各マイコン・ファミリは、さまざまなリアルタイム制御アプリケーションに対応します。

  • エントリ・レベルから最高性能の製品までのさまざまな価格帯
  • アプリケーションに合わせてチューニングした機能セット
  • 16KB から 1MB まで多様な統合型フラッシュ・メモリ・サイズ
  • -40℃ ~ 125℃ の温度範囲、および AEC-Q100 認証
  • 多様なパッケージ・オプション

製品ラインアップ

C2000 リアルタイム・マイコン製品ラインアップには、Delfino および Piccolo の各マイコン・ファミリが含まれます。各ファミリはさまざまなマイコン・シリーズで構成されています。シリーズはそれぞれ最後に x を付けて表され(F2803x など)、複数の標準型番(F28035 など)と追加の注文可能な型番(TMS320F28035PNT など)を持ちます。通常、ツールはシリーズのスーパーセット(最大)の型番で作成され、資料はシリーズのスーパーセットの型番を参照します。

Piccolo™ マイコン

低コスト。高集積。

Piccolo マイコンは、アナログとシステムを高い水準で統合し、強力な制御ペリフェラルと処理能力を組み合わせているため、コスト重視のアプリケーションでリアルタイム制御を可能にします。画期的なアクセラレータ技術によって実現した高い水準の性能と同時に、システム・コストの低減を実現します。

主な機能
  • 40 ~ 120MHz C28x
  • 16 ~ 512KB フラッシュ
  • 浮動小数点オプション
  • CLA コプロセッサ
  • VCU アクセラレータ
  • TMU アクセラレータ
  • 最大 4.6MSPS のデュアル・サンプル・アンド・ホールド ADC
  • 高速コンパレータ
  • デルタ-シグマ・フィルタ
  • 高分解能 PWM(最小 150ps)
  • プログラマブル・ゲイン・アンプ・オプション
  • USB サポート・オプション 
Piccolo マイコン・ファミリ

Delfino™ マイコン

高い性能を実現。

C2000 リアルタイム制御マイコンの Delfino シリーズは、優れた浮動小数点性能とアナログ統合を制御アプリケーションで実現します。Delfino マイコン・シリーズは、開発の簡素化を可能にし、厳しい要件が求められるリアルタイム・アプリケーションで世界トップ・クラスの処理を実現します。このシリーズには、各 CPU が 200MHz で動作する新しいデュアル・コア・マイコンと、最大 300MHz で動作するシングル・コア・オプションがあります。

主な機能

  • 各コアが最大 200MHz で動作するシングル・コアまたはデュアル・コアの C28x
  • 浮動小数点ユニット
  • 三角関数算術演算ユニット(TMU)
  • ビタビ複素ユニット(VCU II)
  • 最大 2 個のプログラマブル 32 ビット浮動小数点リアルタイム・アクセラレータ(CLA)をオンチップ実装
  • 最大 1MB のフラッシュ
  • 最大でデュアル構成の DMA コントローラ
  • 高分解能 PWM(最小 55ps)
  • 4 個の 16 ビット ADC が 1MSPS で動作
  • 32 ビット QEP とキャプチャ・モジュール
  • プログラマブル PWM トリップ
高性能マイコン

固定小数点

32 ビット固定小数点ファミリ。

固定小数点 32 ビット・マイコン・ファミリは、高性能固定小数点マイコンで構成されています。

主な機能

  • 60 ~ 150MHz の C28x
  • 最大 512KB のフラッシュ
  • 最大 12.5MSPS のデュアル・サンプル・アンド・ホールド ADC
  • 高分解能 PWM(最小 55ps)

型番デコーダ

C2000 リアルタイム制御マイコンの型番

Device family

TMS320 = TMS320™ MCU Family Qualified Device

TMX320 = TMS320™ MCU Family Experimental Device

TMP320 = TMS320™ MCU Family Prototype Device

Technology

F = Flash

C = ROM / RAM

Device number

2802x / 2803x / 2805x / 2806x / 28004x / 2807x = Piccolo MCUs

2833x / 2834x / 2837xS / 2837xD = Delfino MCUs

280x / 281x / 2823x = Fixed-Point MCUs

InstaSPIN software optional

F = InstaSPIN-FOC™ software

M = InstaSPIN-MOTION™ software

Package type (See product page for package offerings)
Temperature range

A = -40˚C to 85˚C

T = -40˚C to 105˚C

S = -40˚C to 125˚C

Q = -40˚C to 125˚C (AEC-Q100)

Tape and reel optional R = Tape and reel
マイコン型番デコーダ

C2000 リアルタイム・マイコン制御に関するビデオ