32位单片机厂商主流芯片浅谈:德州仪器Piccolo系列

 

　　电子发烧友网讯：无论是8位、16位、还是32位的单片机在日常生活中都可以找到各自的应用空间。近年来，单片机在体系架构上正从8位向16位和32位升级。在8位单片机方面，美国微芯科技已经雄踞霸主地位，但是随着调制解调器、GPS、路由器、等中高端应用需求的增长，预计32位单片机未来的应用增长速度将会超越16位单片机，未来32位单片机的前景将会更加宽广。

　　德州仪器 (TI) 是全球领先的模拟及数字半导体 IC 设计制造公司。除了提供模拟技术、数字信号处理 (DSP) 以外，TI 在单片机领域也涉入较深，推出一系列的32位单片机，其中Piccolo系列微处理器最具代表性,具体型号如C2000和F28x系列。

　　一、德州仪器(TI)32位单片机系列产品

　　1、C2000™ 32 Bit 实时 MCU 概述

　　与市场上其他MCU不同，TI C2000 MCU专为实时控制应用而设计，如今进入市场已超过15年。从最低价格少于2美元、工作频率高达80MHz 的Piccolo定点和浮点MCU、到频率高达300MHz并带有浮点性能的Delfino系列 MCU ，乃至整合C28x内核和ARM Cortex-M3内核，从而提供完整的控制和连接性能的Concerto MCU，TI C2000 MCU平台正持续拓展，在诸如拥有广阔市场前景的电机控制、太阳能市场、电力线通信市场以及对成本有更高要求的大学和其他更多领域源源不断地推出新的解决方案。

　　C2000器件是支持高性能集成外设的 32 位微控制器，适用于实时控制应用。其数学优化型内核可为设计人员提供能够提高系统效率、可靠性以及灵活性的方法。 C2000 器件具有功能强大的集成型外设，是理想的单芯片控制解决方案。C2000 开发工具策略及软件 (controlSUITE) 可创建开放式平台，不但可最大限度地提高可用性，同时还可最大限度地缩短开发时间。

　　TI C2000 MCU的特性与优势：

　　−C2000 MCU真正将数字信号处理内核的优良性能与微控制器相关的集成化和易用性结合了起来;

　　−无人比肩的独特数学引擎包括 C28x DSP内核和浮点选项，控制法则加速器、维特比复杂数学处理单元 (VCU)和一个ARM® CortexTM-M3协处理器。这些特性提供定制的、增强的处理能力，这使得开发人员能只使用一个单MCU高效地执行复杂控制和通信操作，这样减少了物料清单的总成本和系统成本;

　　−C2000 MCU提供高级的、面向控制的外设，此外设可传送准确、快速和清晰无误的数据以提高系统效率;

　　−C2000 MCU提供更多的高级连接功能，如10/100 以太网，集成PHY 的USB On-The-Go、双通道 CAN等;

　　−C2000微控制器系列产品多样性使得开发人员能够很容易地规划他们的设计并重复使用代码。

　　内核架构：C28x 32 位 CPU

　　C2000 控制器采用了32 位中央 CPU 内核，名为 C28x，可与高度优化的外设和中断管理总线耦合。作为常规微处理器与数字信号处理器之间的桥梁，C28x 内核为 DSP 带来了优秀的代码密度和执行速度，以及简便易用性和微处理器的可访问性。特性包括：

　　带有硬件的高效 C 引擎可使 C 编译器生成具有世界领先代码密度的紧凑代码。

　　单周期读 - 修改 - 写指令、单周期 32 位乘法。

　　具有自动零周期背景保存的快速中断服务时间(低至 9 个周期)。

　　96 个专用中断矢量，无需软件决策制定

　　Delfino 控制器中的 32 位浮点部件

　　Piccolo 器件通过使用独立控制律加速器 (CLA) 处理浮点控制环路，使 CPU 得到释放，以便完成其它任务。

　　3 个 32 位通用 CPU 定时器可为任何应用提供史无前例的准确性和灵活性。

　　代码安全模块可防止反向工程并保护知识产权

　　功能强大的外设

　　C2000 控制器具有先进的集成外设模块，为系统带来更多好处。外设包括：

　　增强型 PWM 模块，提供高分辨率(低至 65 皮秒)的占空比、周期和相位控制。此外，完全可编程跳闸区域检测和死区时间发生器为系统提供了完善的故障和电涌保护。

　　业内领先的嵌入式 ADC - 具有高达 16 路模拟输入通道以及高达 12.5MSPS 的 12 位 ADC 采样。专门针对速度和灵活性设计，C2000 的 ADC 具有自动定序功能，可以最大程度地减少 CPU 中断。

　　基于 32 位定时器的增强型捕捉部件，具有高准确度的感应和更出色的灵活性。

　　正交编码器脉冲 (QEP) 模块，通过硬件选择控制器解码位置信号。

　　SPI、UART/SCI、CAN、I2C 和 LIN 通信模块使 C2000 控制器与系统其它部件得以连接。