TMS320F2800152-Q1 具有 CAN-FD、锁步 ASIL B 的汽车级

TMS320F280015x （F280015x） 是成本优化的 C2000 实时微控制器系列的成员，该系列可扩展、超低延迟器件专为提高电力电子的效率而设计。
*附件：tms320f2800152-q1.pdf

这些应用包括：

• HVAC 压缩机模块
• 头灯
• DC/DC 转换器
• 逆变器和电机控制
• 车载 （OBC） & 无线充电器
• 泵
• 工业电机驱动器
• 电机控制
• 数字电源
• 传感和信号处理

TMS320F280015x 具有双 32 位 C28x 锁步 CPU，使该器件能够在没有太多 SW 开销的情况下达到 ASIL B 功能安全器件评级。实时控制子系统基于 TI 的 32 位 C28x DSP 内核，可为从片上闪存或 SRAM 运行的浮点或定点代码提供 120MHz 的信号处理性能。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了 C28x CPU，加快了对实时控制系统至关重要的常见算法。

F280015x 支持高达 256KB （128KW） 的闪存。还提供高达 36KB （18KW） 的片上 SRAM 作为闪存的补充。

高性能模拟模块集成在 F280015x 实时微控制器 （MCU） 上，并与处理和 PWM 单元紧密耦合，以提供最佳的实时信号链性能。14 个 PWM 通道支持控制各种功率级，从三相逆变器到功率因数校正和其他高级多级功率拓扑。

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，并提供多个引脚多路复用选项以实现最佳信号放置。

特性

• 120MHz 时具有 32 位锁步双通道 TMS320C28x 内核
  • 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 锁
    • 零引脚启动
    • 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
  • 缺少时钟检测电路
  • 双时钟比较器 （DCC）
• 1.2V 内核，3.3V I/O 设计
  • 用于产生 1.2V 的内部 VREG
  • 掉电复位 （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）
  • 多种低功耗模式 （LPM） 支持
  • 唯一标识 （UID） 号
• 通信外围设备
  • 一个电源管理总线 （PMBus） 接口
  • 两个内部集成电路 （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）
  • 一个兼容 UART 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 四个集成后处理模块 （PPB）
  • 一个带有 12 位参考数模转换器 （DAC） 的窗口式比较器 （CMPSS）
    • 数字毛刺滤波器
    • COMPDACOUT （11 位）
  • 三个窗口比较器 （CMPSS_LITE），带有 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作模式
  • 嵌入式图形发生器 （EPG）
• 用于 SW AES 的 CMAC 密钥（128 位）
• 诊断特征
  • 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
  • 提供有助于 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
  • TÜV SÜD 的 ISO 26262 认证，最高可达 ASIL B
  • TÜV SÜD 的 IEC 61508 认证高达 SIL 2
• 套餐选项：
  • 80 引脚扁平四方扁平封装 （LQFP） [PN 后缀]
  • 64 引脚 LQFP [后缀 PM]
  • 48 引脚 PowerPAD™ 热增强型薄型四方扁平封装 （HTQFP） [PHP 后缀]
  • 32 引脚超薄四方扁平封装无引线 （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. 设备概述

• ‌型号‌: TMS320F2800152-Q1
• ‌类型‌: 32位锁步双核C28x微控制器
• ‌核心频率‌: 120MHz
• ‌浮点单元‌: IEEE 754浮点单元（FPU）
• ‌三角函数单元‌: 三角函数数学单元（TMU）
• ‌循环冗余校验‌: CRC引擎和指令（VCRC）
• ‌封装类型‌: 48引脚HTQFP和32引脚VQFN
• ‌工作温度范围‌: -40°C至125°C（非汽车级）

2. 内存特性

• ‌闪存‌: 64KB（ECC保护）
• ‌RAM‌: 36KB（ECC/奇偶校验保护）
• ‌安全特性‌: JTAGLOCK、Zero-pin

3. 外部接口

• ‌GPIO‌: 多个通用输入输出引脚
• ‌通信接口‌:
  • CAN
  • I2C
  • LIN
  • SCI
  • SPI
  • PMBus
• ‌模拟外设‌:
  • ADC（模数转换器）
  • 温度传感器
  • 比较器子系统（CMPSS）

4. 功能特性

• ‌高分辨率PWM‌: 支持高精度脉冲宽度调制
• ‌ 增强型捕获（eCAP） ‌: 用于速度或位置测量
• ‌ 增强型正交编码器脉冲（eQEP） ‌: 直接接口与线性或旋转增量编码器
• ‌ 模数转换器（ADC） ‌: 12位分辨率，多个通道
• ‌ 比较器子系统（CMPSS） ‌: 包含两个比较器和两个12位DAC

5. 电源管理

• ‌供电电压‌:
  • VDD: 1.2V（数字逻辑电源）
  • VDDA: 3.3V（模拟电源）
• ‌ 上电复位（POR）和掉电复位（BOR） ‌: 监控电源电压，确保设备稳定工作
• ‌内部1.2V LDO电压调节器‌: 可由外部或内部供电

6. 封装与尺寸

• ‌48引脚HTQFP‌:
  • 尺寸: 9mm x 9mm，体高1.6mm
  • 引脚间距: 0.5mm
• ‌32引脚VQFN‌:
  • 尺寸: 5mm x 5mm，体高1mm
  • 引脚间距: 0.5mm

7. 应用领域

• ‌工业控制‌: 实时控制系统
• ‌汽车电子‌: 高可靠性汽车应用
• ‌电源管理‌: 数字电源控制
• ‌电机控制‌: 运动和位置控制系统

8. 开发资源

• ‌文档‌: 提供详细的技术参考手册和用户指南
• ‌软件工具‌: 支持Code Composer Studio等开发工具
• ‌培训资源‌: 提供在线培训材料和教程

9. 订购信息

• ‌器件命名‌: TMS320F2800152-Q1表示汽车级、120MHz、64KB闪存、36KB RAM的微控制器
• ‌包装选项‌: 提供HTQFP和VQFN两种封装选项

10. 注意事项

• ‌ 静电放电（ESD） ‌: 提供了ESD等级信息，需注意静电防护
• ‌热设计考虑‌: 提供了热阻特性和热设计建议，以确保设备在指定温度范围内可靠工作