Sauer-Danfoss與德州儀器聯(lián)手DSP硬件模塊
日前,Sauer-Danfoss 與德州儀器 (TI) 宣布推出八款基于 TMS320F2810 與 F2812 數(shù)字信號控制器的 Plus 1 硬件模塊,從而使 OEM 廠商不僅能夠縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,同時(shí)還能夠增加系統(tǒng)的特性與功能。這些基于 F28x™的模塊使 OEM 設(shè)計(jì)者能夠充分利用TI 領(lǐng)先的、速率高達(dá) 150MIPS 的數(shù)字信號處理 (DSP) 技術(shù),開發(fā)針對各種機(jī)械功能(如傳輸、液壓以及操作員界面等)的高性能控制系統(tǒng),這些控制系統(tǒng)不僅具有更低的運(yùn)行成本和更長的服務(wù)壽命,同時(shí)還將擁有基于微處理器 (MCU) 的系統(tǒng)通常所具備的外設(shè)集成能力與易用性。
在競爭激烈的重型設(shè)備市場上,OEM 廠商通常借助控制域網(wǎng)絡(luò) (CAN) 串行通信網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到其客戶在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)要求日益苛刻的標(biāo)準(zhǔn),范圍包括基于吞吐量的性能以及運(yùn)營商安全性到環(huán)境管理。作為易于使用的軟件工具、強(qiáng)大的編程環(huán)境、輸入/輸出 (I/O) 模塊、圖形終端以及游戲桿軟件與硬件模塊組成的廣泛系統(tǒng)的一部分,PLUS 1 系統(tǒng)使移動(dòng)設(shè)備制造商能夠設(shè)計(jì)出基于 CAN 的電子控制系統(tǒng),不僅能夠提供快速閉環(huán)、實(shí)時(shí)性能,而且還能提高可靠性。借助 PLUS 1 系統(tǒng),設(shè)計(jì)工程師能夠從軟件控制對象與模塊化控制硬件庫中進(jìn)行選擇,以便根據(jù)其特定需求構(gòu)建可擴(kuò)展系統(tǒng)。TI 基于 DSP 的 F2810 與 2812 控制器能夠?yàn)槠渲邪藗€(gè) PLUS 1 模塊提供集成的處理內(nèi)核,以控制系統(tǒng)的傳輸、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及閥控制等。另外還擴(kuò)展了控制設(shè)備的其它功能,如頁片、鉗子與活塞以及液壓與電子控制舵。
Sauer-Danfoss 的產(chǎn)品線經(jīng)理 Dan Ricklefs 說:“我們需要的是一款經(jīng)濟(jì)高效的控制器,能夠提供足夠高的性能,以便在軟件中實(shí)施復(fù)雜的控制系統(tǒng)。F2810 與 F2812 控制器為我們處理最復(fù)雜的算法提供了 150MIPS 的速率,同時(shí)還可對模擬輸入進(jìn)行過采樣以實(shí)現(xiàn)更高的精度。而我們考慮使用的大多數(shù)其它 MCU 均無法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。F28x 滿足了我們的需求:其高度集成的特性不僅縮短了我們的開發(fā)時(shí)間、降低了成本,而且還為我們的客戶提供了可擴(kuò)展性與靈活性,使他們能夠構(gòu)建在性能、服務(wù)與操作功能方面完全符合要求的模塊化控制系統(tǒng)。”
通過在軟件中定制系統(tǒng)的電子控制能力,OEM 廠商使客戶能夠更靈活地從整體上操縱其機(jī)械設(shè)備。例如,設(shè)計(jì)人員可以在不同的配置文件中設(shè)定工業(yè)清掃器,以便進(jìn)行優(yōu)化,讓其上午在安靜模式下工作,而下午則在高性能模式下工作。除了這一系統(tǒng)噪聲級別與性能配置文件之外,用于定制的其它配置文件還包括燃料效率與性能配置文件以及傳動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)主動(dòng)配置文件 (aggressiveness profile)。由于設(shè)計(jì)是在軟件中完成的,因此可以更好地對工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)諧,以獲得最佳的機(jī)器性能。
低成本、高性能技術(shù)可支持各種控制型應(yīng)用中的高級功能
F2810 與 F2812 控制器的靈活系統(tǒng)設(shè)計(jì)是 Sauer-Danfoss 的直接推動(dòng)力。通過 Plus 1 可以開發(fā)出范圍廣泛的控制型產(chǎn)品,并應(yīng)用于各種領(lǐng)域的設(shè)備中,這些領(lǐng)域包括:原材料處理、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、道路建設(shè)以及公交車等。F28x 控制器在控制設(shè)計(jì)系統(tǒng)范圍方面獨(dú)有的靈活性不僅能夠降低板級空間與系統(tǒng)成本,而且還可實(shí)現(xiàn)更簡單、更經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)計(jì)。此外,最大限度地減少系統(tǒng)中不同處理器的數(shù)量也使得 Sauer-Danfoss 設(shè)計(jì)小組能夠?qū)⒕性趧?chuàng)新與改進(jìn)方面,而不用受空間的約束以及因設(shè)計(jì)極為復(fù)雜而產(chǎn)生的各種問題的困擾。
TMS320C2000™ 數(shù)字信號控制器理想適用于過程控制
F2810 與 2812 控制器均基于 TI 的 C/C++ 高效 32 位 TMS320C28x DSP 內(nèi)核,集成了高達(dá) 128 千字 (Kw) 的片上閃存,簡化了在開發(fā)與現(xiàn)場軟件更新過程中重新編程的操作。其優(yōu)化的事件管理器包括脈寬調(diào)制 (PWM) 生成器、可編程通用計(jì)時(shí)器以及無縫捕獲編碼器接口。此外,該器件還采用了一個(gè)片上 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),其吞吐量高達(dá)每秒 1250 萬次采樣,并具有雙采樣保持功能,從而能夠快速響應(yīng)緊密的控制環(huán)路。
此外,所有 C28x DSP 均由獨(dú)特的 IQ 數(shù)學(xué)函數(shù)庫提供支持。這種組合使得設(shè)計(jì)人員能夠在短短的幾分鐘內(nèi)就可將浮點(diǎn)算法連接到定點(diǎn)處理器,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)定點(diǎn)設(shè)備中冗長而又費(fèi)時(shí)的數(shù)學(xué)算法轉(zhuǎn)換。包括 CAN 在內(nèi)的五種不同片上標(biāo)準(zhǔn)通信端口能夠提供連接至主機(jī)、測試設(shè)備、顯示屏以及其它組件或網(wǎng)絡(luò)的簡單通信接口。
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