DSP出沒 32位MCU請(qǐng)注意！

　　“DSP本身就是數(shù)字信號(hào)處理能力很強(qiáng)的控制器，”TI高級(jí)嵌入式處理器產(chǎn)品部中國(guó)區(qū)經(jīng)理譚徽說。

　　其實(shí)，早在1997年，TITMS320F240芯片就已經(jīng)進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域，這是一款集高速運(yùn)算和高效控制能力于一體的16位DSP芯片，當(dāng)時(shí)20MIPS的運(yùn)行速率已經(jīng)在業(yè)界引起了非常大的反響。但十年過去了，“行業(yè)對(duì)MIPS的需求比我們當(dāng)初想像地要高很多，”在半導(dǎo)體行業(yè)打拼將近十年的譚徽不禁感慨。

　　也正由于MCU和DSP有很多相似的地方，集成了更多AD/DA、PWM、CAN等通訊接口的DSP越來越像MCU，因而，TIC2000由DSP到MCU的角色轉(zhuǎn)變也看似理所當(dāng)然了。

　　美妙如Delfino(意大利語：海豚)

　　在TI產(chǎn)品系列中，處理器無疑是重要市場(chǎng)之一，其三大系列產(chǎn)品已為工程師所熟知，其中包括MSP430系列、C2000系列和基于ARM的處理器。主打低功耗的MSP430系列是一款16位單片機(jī)，而基于ARM平臺(tái)的處理器，則定位于各種各樣的通用嵌入式解決方案。

　　“C2000系列最早由DSP演化而來，”譚徽介紹，盡管之前被歸類為DSP，但C2000系列一直是控制應(yīng)用的典范。早在2008年10月，TI發(fā)布了Piccolo系列，其中的F2802X和F2803x系列都已量產(chǎn)。“Piccolo在意大利語是風(fēng)笛的意思，”譚徽介紹，一個(gè)美麗的名字無疑寄托著設(shè)計(jì)師美好愿望，他們希望這款小且功能強(qiáng)勁的MCU能夠像樂曲一樣帶給工程師美妙感受。事實(shí)也確實(shí)如此，盡管相對(duì)于28系統(tǒng)來說，Piccolo性能有些下降，但它兼容28內(nèi)核，其詳盡的程序和仿真器資料，使得其在32MCU市場(chǎng)無疑具有一定優(yōu)勢(shì)。

　　與Piccolo一樣，此次推出的Delfino也源于意大利語，意為”海豚“，雖不知道設(shè)計(jì)者命名的初衷，但是很容易讓人聯(lián)想到形容聲音很高的“海豚音”。Delfino也確實(shí)是實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域的“海豚音”，實(shí)現(xiàn)了更高智能與效率。與Piccolo一起，Delfino使得工程師可以在40MIPS到300MFLOPS范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)代碼的無縫連接，從而提高實(shí)時(shí)控制的性能。

　　高實(shí)時(shí)控制得益于Delfino內(nèi)部功能的改善，首先，300MHz的C28x內(nèi)核可提供快速中斷響應(yīng)、最小化時(shí)延、復(fù)雜控制算法執(zhí)行以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。

　　同時(shí)，在外設(shè)方面，Delfino進(jìn)一步提升了PWM和QEP模塊的功能。“PWM模塊可以看作是一種DA，”譚徽介紹，因此，其分辨率是影響系統(tǒng)性能的指標(biāo)之一。眾所周知，C2000在功率變換如馬達(dá)控制、數(shù)字電源、UPS和風(fēng)能逆變器等都使用PWM模塊，此次新產(chǎn)品的推出，將PWM模塊提高到了65ps。而數(shù)控機(jī)床的多核控制需要以高實(shí)時(shí)方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)控制，因此整個(gè)系統(tǒng)和指令都要用到與馬達(dá)控制相關(guān)的QEP模塊。

　　此外，Delfino也有助于降低系統(tǒng)開發(fā)成本。一方面，它在整個(gè)C2000平臺(tái)上繼續(xù)保持代碼兼容性，因此工程師非常容易上手。另一方面也關(guān)注開發(fā)工具的使用，希望用戶能夠用很低的成本進(jìn)行設(shè)計(jì)或評(píng)估工作。與C2000不同的……

　　“原來我們把C2000叫DSC(數(shù)字信號(hào)控制器)，”譚徽說，因此身為其中一員的Delfino極具控制功能。尤其對(duì)于一些典型的變化控制，如UPS、馬達(dá)控制、太陽能逆變器等，C2000系列已經(jīng)對(duì)其最常用算法(如派克轉(zhuǎn)換)進(jìn)行了優(yōu)化，因而整體系統(tǒng)性能得到了極大提升。同時(shí)由于與DSP的淵源，Delfino可以實(shí)現(xiàn)每秒處理6億條指令的速率，顯著改善了算法的開發(fā)和計(jì)算精度。

　　與以往C2000系列相比，Delfino另一較大變化是片上存儲(chǔ)(memory)，此前C2000系列的RAM通常比較小，僅僅用于數(shù)據(jù)運(yùn)算。而最大可提供516KBRAM的Delfino，能夠運(yùn)行代碼，因而在數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)與程序的分配上有很大靈活性。TIFlash的速度在業(yè)界是最高的，而此次的更迭，譚徽解釋說是由于對(duì)300兆或600FLOPSCPU而言，“當(dāng)前Flash還太慢”。而且，從技術(shù)角度而言，要把代碼寫入Flash(寫Flash需要編程，而編程需要提升電壓)，正常電壓是不夠的，因此會(huì)增加系統(tǒng)成本。