Виртуальное
Бюро
Научно-
Технической
Информации
vbnti@narod.ru      О сайте 		Проводная связь
Радиосвязь
Оптоэлектроника
Power management
Силовые полупроводники
Микроконтроллеры и периферия
DSP и микропроцессоры
Логика и интерфейсы
Память
Преобразование данных и аналоговые
Датчики


Electronic Banner Exchange (ElBE)

Новые DSP и микропроцессоры

9 ноября 2005

Семинар компании Freescale Semiconductor
 Компания Freescale Semiconductor (полупроводниковый сектор Motorola) и EBV Elektronik GmbH приглашает инженеров принять участие в техническом семинаре, посвященном технологиям управления электроприводом и силовыми преобразователями с использованием новых гибридных контроллеров фирмы Freescale.
Участие бесплатное. Необходимо зарегистрироваться.
Подробности и расписание занятий в приложенном файле.
19 мая 2005

Обзор нового поколения изделий для управляемого электропривода от Texas Instruments

Решения TI для управляемого электропривода.
 В условиях сегодняшней популярности применения интеллектуального электропривода в различных отраслях промышленности, бытовой технике, для спецприменений Texas Instruments проводит собственную техническую политику в этой области. Бурное развитие подобных систем в России обусловлено интересом к экономии энергоресурсов и внедрением мобильных систем. Таким образом, новые решения ведущей фирмы сейчас востребованы отечественным пользователем.

Области применения управляемого электропривода
Рис. 1. Области применения управляемого электропривода.

Тенденции развитие управляемого электропривода направлены на повышение КПД системы при снижении её себестоимости. Очередное продвижение в этом направлении возможно при внедрении нового поколения продукции TI - аналоговых и цифровых решений, высокопроизводительных цифровых сигнальных контроллеров с ультранизким потреблением, специализированных АЦП и ЦАП, интерфейсов CAN, RS-232, RS-485. В комплекте с микросхемами и полупроводниками Texas Instruments поставляет соответствующее программное обеспечение и организует техническую поддержку.

Аналогово-цифровые и цифро-аналоговые решения от TI со стыковым интерфейсом к хост-компьютеру или системе высшего уровня очень конкурентоспособны и обеспечивают управление электродвигателями с высокой точностью и КПД. Семейство микроконтроллеров с ультранизким потреблением MSP430 идеально для применений в 16-битном управляемом электроприводе с высокими требованиями к энергетическим параметрам системы.

Цифровые сигнальные контроллеры TMS320C2000 реализуют удачную комбинацию высокой эффективности, широкого спектра функций и малой цены. Электропривод переменного тока с их использованием оптимизируется по реактивной мощности, потребляемой от электросети.

Цифровые сигнальные контроллеры TI для управляемого электропривода
Рис. 2. Цифровые сигнальные контроллеры TI для управляемого электропривода. Указаны цены производителя. C24x и C28x - серии приборов TMS320C2000.

Полнофункциональные аппаратно-программные решения
Данный класс решений включает в себя микроконтроллеры, цифровые сигнальные контроллеры, узлы power management, интерфейсы, преобразователи данных и программное обеспечение. Они предназначены для промышленного оборудования, станков, бортовой и автомобильной аппаратуры, бытовой техники.

Texas Instruments предлагает полнофункциональные решения для всех типов двигателей: синхронных, асинхронных, постоянного тока и других. Осуществляется управление с использованием обратной связи от двигателя к контроллеру. Для реализации алгоритма управления предназначен программный пакет DMCLib. В него заложена поддержка ультра-быстрых прерываний и одноциклового чтения - модификации - записи. Удобство работы с пакетом и его многофункциональность обеспечивает высокую скорость разработки пользовательского ПО и системы в целом, а так же их модификацию, что очень важно для современных рыночных условий.
См. рис. 3.

Новое поколение продукции для управляемого электропривода от TI. Мощность, интеграция, гибкость
Цифровые сигнальные контроллеры, такие как TMS320C2000 обладают всеми необходимыми параметрами (производительностью, низким потреблением, гибкостью в применении) что бы считать их идеальным вариантом для реализации автоматизированного управляемого электропривода распределённых систем управления промышленного и специального назначения. При построении узлов управления двигателями на TMS320C2000 становятся доступными многочисленные возможности, заложенные в них. Создаваемое изделие отвечает критериям технологии "Система на кристалле" (См. рис. 3, 4.)

Управляемый электропривод
Рис. 3. Управляемый электропривод. Ядром системы служит цифровой сигнальный контроллер TMS320C2000. Он работает под управлением пользовательской программы, которая, в свою очередь управляется через CAN-интерфейс. Управление электродвигателем осуществляется через гальваноразвязанную или негальваноразвязанную силовую часть. Обратная связь от двигателя к контроллеру реализована на датчике Холла, энкодере и цепи контроля напряжения питания двигателя. Узел Power Management контролирует питание системы для отработки аварийных ситуаций (запоминание текущего состояния, приведение механической части в безопасное состояние).

Программное обеспечение управляемого электропривода
Рис. 4. Программное обеспечение управляемого электропривода: нижний уровень - монитор реального времени и BIOS; верхний уровень - целевая программа пользователя; реализация - модульная библиотека функций, драйвера периферии и проч.

Стартовые комплекты и прототипные платы позволяют быстро внедрять подобные системы в уникальное оборудование, надёжно и быстро разрабатывать серийное.

Недорогие сигнальные контроллеры производительностью до 150 MIPS именно для вашего приложения
Табл. 1. Специализированные DSP
Серия Формат данных Описание
TMS320C24x DSP 16 бит. Фиксир. точка SCI, SPI, CAN, АЦП 10 бит, менеджер событий, сторожевой таймер, flash-память, 20-40 MIPS
TMS320C28x DSP 32 бит. Фиксир. точка SCI, SPI, CAN, АЦП 12 бит, менеджер событий, сторожевой таймер, flash-память, до 150 MIPS
Цифровые сигнальные процессоры TI для управляемого электропривода базируются на патентованной технологии C2000. Их основные области применения - промышленное и высокоответственное специальное оборудование. Наличие встроенных АЦП и специализированной периферии облегчают их применение.

Микросхемы TMS320F2810, TMS320F2811 и TMS320F2812 - индустриальные 32-битные с возможностью использования внешней flash-памяти и производительностью до 150 MIPS. Серия 28x - мировой лидер изделий для высококачественного сложного управляемого электропривода, оптимизирована именно для этого приложения. Имеется поддержка обратной связи через датчики в условиях распределённой системы управления. Учитываются современные требования к регулированию фактора мощности. Программирование осуществляется на языке C/C++, обеспечивающем генерацию высокоэффективного кода прикладной программы. См. рис. 5.

Структурная схема цифровых сигнальных контроллеров TMS320C28x
Рис. 5. Структурная схема цифровых сигнальных контроллеров TMS320C28x.

Микросхемы TMS320C24x предназначены для реализации недорогих систем высокоэффективного управляемого электропривода. Производительность 20-40 MIPS и встроенная flash-память обеспечивает реализацию широкого спектра подобных задач при невысокой себестоимости и отличных массогабаритных характеристиках аппаратуры. Данное решение является лидером по соотношению цена / качество. См. рис. 6.

Структурная схема цифровых сигнальных контроллеров TMS320C24x на примере TMS320LF2407A
Рис. 6. Структурная схема цифровых сигнальных контроллеров TMS320C24x на примере TMS320LF2407A.

Аппаратные и программные инструменты разработчика. Расширения
Texas Instruments предлагает полнофункциональные инструменты для разработчиков автоматизированного электропривода.

Контроллер электродвигателя DM1500:

  • Совместим с LF2407 и F2812 eZdsp Starter Kits.
  • Цифровой ввод/вывод с гальваноразвязкой.
  • Силовые цепи постоянного тока: до 350В, 5А (10А в импульсе).
  • Поддержка двигателей: ACI, BLDC, SR.

    Контроллер электродвигателя DMC550:

  • Совместим с LF2407 и F2812 eZdsp Starter Kits.
  • Силовые цепи постоянного тока: до 24В, 2,5А.
  • Поддержка двигателей: BLDC.

    Стартовый комплект eZdsp DSP Starter Kit
    Рис. 7. Стартовый комплект eZdsp DSP Starter Kit.

    Контроллер электродвигателя DMC550
    Рис. 8. Контроллер электродвигателя DMC550.

    Табл. 2. Специализированные программные решения
    Система Двигатель Датчики Описание C24x C28x
    ACI1-1 1 ф. AC да Тахогенератор, VHz / SinePWM / Closed Loop Speed PID да нет
    ACI3-1 3 ф. AC да Тахогенератор, VHz / SinePWM / Closed Loop Speed PID да да
    ACI3-2 3 ф. AC нет MRAS (датчик скорости), VHz / SinePWM / Closed Loop Speed PID да да
    ACI3-3 3 ф. AC да Тахогенератор, FOS / SinePWM / Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    ACI3-4 3 ф. AC нет Датчик скорости, FOC / Sine PWM / Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    PMSM3-1 3 ф. Синхр. да QEP, FOC / Sine PWM / Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    PMSM3-2 3 ф. Синхр. нет Sliding Mode Observer, датчик положения, FOC / Sine PWM / Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    PMSM3-3 3 ф. Синхр. да Резольвер, FOC / Sine PWM / Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID нет да
    PMSM3-4 3 ф. Синхр. да QEP, FOC, управление положением нет да
    BLDC3-1 3 ф. Синхр. да Датчики Холла, Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    BLDC3-2 3 ф. Синхр. нет Датчик нулевого положения, Closed Loop Current PID for D, Q / Closed Loop Speed PID да да
    DCmotor DC, щёточный да Управление скоростью и положением нет да

    Табл. 3. Инструменты разработчика
    Наименование Обозначение Описание
    LF240A eZdsp TMDSEZD2401 / TMDSEZD2401-0E Code Composer Studio(tm) v2.21 DSK version
    LF2407A EVM Development Bundle TMDS3P70106A / TMDS3P70106AE Code Composer Studio (CCStudio) v2.2, XDS510PP+
    LF2407 eZdsp TMDSEZD2407 / TMDSEZD2407-0E CCStudio v2.21 DSK version
    F2812 eZdsp TMDSEZD2812 / TMDXEZD2812-0E CCStudio v2.12 DSK version
    F2812 eZdsp (DSP in Socket) TMDSEZS2812 / TMDXEZS2812-0E CCStudio v2.12 DSK version
    R2812 eZdsp Starter Kit TMDXEZR2812 / TMDXEZR2812-OE CCStudio, USB cable, 256-Kbit socket EEPROM
    DMC1500 Spectrum Digital 701228/9 Driver platform for AC induction/DC brushless, switch reluctance motors
    DMC550 Spectrum Digital 701230 Driver platform for DC brushless motors
    F2812 Development Bundle with XDS510PP+ Emulator TMDSEVP2812 / TMDXEVP2812-0E F2812 eZdsp (DSP in socket), CCStudio v2.2, XDS510PP+
    F2812 Development Bundle with USB Emulator TMDSEVU2812 / TMDXEVU2812-0E F2812 eZdsp (DSP in socket), CCStudio v2.2, XDS510(tm) USB Emulator

    Совместимые продукты независимых производителей, наличие таких решений говорит о стабильности и популярности продукции TI. Некоторые из них представлены в таблице 4.

    Табл. 4. Некоторые совместимые с TMS320C24x / C28x продукты независимых производителей. om/3rdparty Category Products
    Фирма Категория продукта Продукт
    Softronics Инструментальные платы и эмуляторы Emulators, Target Boards, Flash*Pack
    Spectrum Digital Инструментальные платы и эмуляторы Emulators, Evaluation modules, Development boards
    Technosoft Инструментальные платы и алгоритмы Digital Motor Control Developer, Development Kits
    International Rectifier Инструментальные платы iNTERO Development System
    NFO Control AB Инструментальные платы Hardware and Software Design Services
    Hyperception Графическая среда разработки RIDE, VAB
    MathWorks Графическая среда разработки MATLAB, SIMULINK, Developer's Kit
    Visual Solutions Графическая среда разработки VisSim(tm) - TI C2000(tm) DSP Rapid Prototyper
    ML Electronics Инженерный сервис Hardware and Software. Разработка
    Aria Controls Инженерный сервис Hardware and Software. Разработка
    Wiley Electronics Инженерный сервис Библиотеки и латы управления двигателями
    d3 Engineering Инженерный сервис Hardware and Software. Разработка
    Port GmbH CAN-драйвера ANSI-C CANopen Driver Package
    Schmidhauser AG CAN-драйвера Dynamic Transverse Controller, ACS Servo Controller
    Vector CANtech CAN-драйвера Automotive OEM packages
    ETAS Операционные системы OSEK-compliant
    Pumpkin Операционные системы Salvo
    Windmill Innovations Инструментальные платы и Ethernet TCP/IP Stack
    National Instruments Графическая среда разработки LabVIEW
    Data I/O Программирование Flash-памяти Программаторы
    BP Microsystems Программирование Flash-памяти Программаторы

    Примечания по применению:
    TI постоянно расширяет область применения своей продукции в управляемом электроприводе. В настоящее время осуществляется поддержка следующих типов двигателей:

  • Переменного тока, асинхронные;
  • Постоянного тока, щёточные;
  • Синхронные двигатели с постоянным магнитом;
  • Одно- и трёхфазные двигатели.

    MSP430. Сигнальный контроллер с ультранизкой потребляемой мощностью

    Обзор изделия
    Семейство микроконтроллеров с ультранизкой потребляемой мощностью MSP430 представляет собой 16-битный RISC-процессор смешанных сигналов для создания систем на кристалле с батарейным питанием. Синхронизация микросхемы реализована на высокоточном генераторе с периодом 6 мкс, что отвечает самым высоким требованиям по организации пользовательских систем времени. Основное назначение - анализ аналоговых и дискретных сигналов и управление исполнительными устройствами.

    MSP430F449. Flash-микроконтроллер

    Структурная схема цифрового сигнального контроллера MSP430F449
    Рис. 9. Структурная схема цифрового сигнального контроллера MSP430F449.

    Изделие предназначено для реализации систем сбора данных в индустриальных приложениях. Входит в серию MSP430F43x / MSP430F44x. Имеет встроенную flash-память. См. рис. 9.
    Основные особенности изделия:

  • Высокопроизводительный контроллер (200 kSPS), flash-память (32/48/64 кБ), АЦП (12 бит) и драйвер LCD-дисплея на одном чипе.
  • Потребляемый ток менее 1 мкА (в "спящем" режиме), обеспечивает экономию ресурса батарей.
  • Современный 16-битный RISK-процессор для любых пользовательских программ.
  • Программируемая в системе flash-память программ.

    MSP430F169. Flash-микроконтроллер

    Структурная схема цифрового сигнального контроллера MSP430F169
    Рис. 10. Структурная схема цифрового сигнального контроллера MSP430F169.

    Система обработки данных на кристалле для индустриальных применений с батарейным питанием MSP430F169 содержит ядро с ультранизкой потребляемой мощностью. В состав микросхемы входит 8-канальный 16-битный АЦП, производительностью 2000 kSPS. Для вывода аналоговых данных в её состав включён 2-канальный ЦАП. Обмен массивами данных обеспечивает встроенный контроллер прямого доступа к памяти. Память изделия включает 2 кБ ОЗУ и 60 кБ flash-памяти. В состав микросхемы так же входят компаратор, таймер, два порта интерфейса UART, порт интерфейса I2C, 16-битный аппаратный перемножитель (удобный для спектрального анализа и других приложений), супервизор напряжения питания. См. рис. 10. Данное изделие идеально для приложений с ограничениями по потребляемой мощности, массогабаритным характеристикам, себестоимости.

    Основные особенности изделия:

  • Ультранизкий потребляемый ток (280 мкА в активном режиме и 1,6 мкА в "спящем" режиме.
  • Процессор RISK-архитектуры. 16 бит.
  • Программируемая в системе flash-память программ.
  • Высокопроизводительная периферия обеспечивает быстрое время разработки при минимальной возможной себестоимости изделия.

    Контроллеры MSP430 могут быть укомплектованы эмуляторами flash-памяти MSP-FET430 Flash Emulation Tool, включающем эмулятор памяти реального времени (через интерфейс JTAG), все необходимые кабели и переходники, программное обеспечение (ассемблер, линкер, симулятор, C-компилятор). См. рис. 11 и табл. 5.

    Внешний вид flash-эмулятора
    Рис. 11. Внешний вид flash-эмулятора.

    Табл. 5. Семейство микроконтроллеров MSP430
    Наименование*Память программSRAMДискретный ввод/выводДрайвер LCDСторожевой таймер, 16 битТаймер А, 16 битТаймер B, 16 битUSARTI2CSVSСбросMPYКомпараторАЦПЦАПКорпуса
    MSP430F1101A1KB12814 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430C11011KB12814 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430F1111A2KB12814 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430C11112KB12814 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430F1121A4KB25614 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430C11214KB25614 бит—+3 кан.——————+slope—20DGV, DW, PW, 24RGE
    MSP430F11224KB25614 бит—+3 кан.————+——5 кан. 10 бит—20DW, PW, 32RHB
    MSP430C11224KB25614 бит—+3 кан.————+——5 кан. 10 бит—20DW, PW
    MSP430F11328KB25614 бит—+3 кан.————+——5 кан. 10 бит—20DW, PW, 32RHB
    MSP430C11328KB25614 бит—+3 кан.————+——5 кан. 10 бит—20DW, PW
    MSP430F1224KB25622 бит—+3 кан.—1 кан.————+slope—28DW, PW, 32RHB
    MSP430F1238KB25622 бит—+3 кан.—1 кан.————+slope—28DW, PW, 32RHB
    MSP430F12224KB25622 бит—+3 кан.—1 кан.——+——8-ch ADC10—28DW, PW, 32RHB
    MSP430F12328KB25622 бит—+3 кан.—1 кан.——+——8-ch ADC10—28DW, PW, 32RHB
    MSP430F1338KB25648 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.————+8 кан. 12 бит—64PM, RTD, PAG
    MSP430C13318KB25648 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.————+slope—64PM, RTD
    MSP430F13516KB51248 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.————+8 кан. 12 бит—64PM, RTD, PAG
    MSP430C135116KB51248 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.————+slope—64PM, RTD
    MSP430F14732KB102448 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++8 кан. 12 бит—64PM, RTD, PAG
    MSP430F147132KB102448 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++slope—64PM, RTD
    MSP430F14848KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++8 кан. 12 бит—64PM, RTD, PAG
    MSP430F148148KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++slope—64PM, RTD
    MSP430F14960KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++8 кан. 12 бит—64PM, RTD, PAG
    MSP430F149160KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.———++slope—64PM, RTD
    MSP430F15516KB51248 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.+++—+8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F15624KB102448 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.+++—+8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F15732KB102448 бит—+3 кан.3 кан.1 кан.+++—+8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F16732KB102448 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F16848KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F16960KB204848 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F161032KB512048 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F161148KB1024048 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F161255KB512048 бит—+3 кан.7 кан.2 кан.+++++8 кан. 12 бит2 кан. 12 бит64PM
    MSP430F4124KB25648 бит96 сегм.+3 кан.———++—+slope—64PM, RTD
    MSP430C4124KB25648 бит96 сегм.+3 кан.———++—+slope—64PM, RTD
    MSP430F4138KB25648 бит96 сегм.+3 кан.———++—+slope—64PM, RTD
    MSP430C4138KB25648 бит96 сегм.+3 кан.———++—+slope—64PM, RTD
    MSP430F4238KB25614 бит128 сегм.+3 кан.—1 кан.—++——3 кан. 16 бит**—64PM
    MSP430F42516KB51214 бит128 сегм.+3 кан.—1 кан.—++——3 кан. 16 бит**—64PM
    MSP430F42732KB102414 бит128 сегм.+3 кан.—1 кан.—++——3 кан. 16 бит**—64PM
    MSP430F43516KB51248 бит128/160 сегм.+3 кан.3 кан.1 кан.—++—+8 кан. 12 бит—80PN, 100PZ
    MSP430F43624KB102448 бит128/160 сегм.+3 кан.3 кан.1 кан.—++—+8 кан. 12 бит—80PN, 100PZ
    MSP430F43732KB102448 бит128/160 сегм.+3 кан.3 кан.1 кан.—++—+8 кан. 12 бит—80PN, 100PZ
    MSP430F44732KB102448 бит160 сегм.+3 кан.7 кан.2 кан.—++++8 кан. 12 бит—100PZ
    MSP430F44848KB204848 бит160 сегм.+3 кан.7 кан.2 кан.—++++8 кан. 12 бит—100PZ
    MSP430F44960KB204848 бит160 сегм.+3 кан.7 кан.2 кан.—++++8 кан. 12 бит—100PZ

    * Буква C у приборов с памятью программ на ПЗУ. Буква F у приборов с flash-памятью программ.
    ** Сигма-дельта АЦП.

    АЦП и ЦАП для управляемого электропривода

    Данные изделия выпускаются фирмой Texas Instruments под торговой Burr-Brown. Они являются альтернативой встроенным в микроконтроллеры преобразователям. Область применения преобразователей Burr-Brown - высокопроизводительные, прецизионные, быстрые системы управления. См. рис. 12.
    Основные параметры:

  • Количество независимых каналов: 2, 4 или 6.
  • Дифференциальные входы.
  • Быстродействие 250 kSPS ... 8 MSPS.
  • Разрешение 10...16 бит.

    Основные параметры АЦП для управляемого электропривода
    Рис. 12. Основные параметры АЦП для управляемого электропривода.

    Спецификация VECANA01 разработана и использовалась в течении 10 лет фирмой Burr-Brown, вошедшей в состав TI. Она определяет состав входных и выходных цепей управляемого электропривода, а так же измерительные усилители, компараторы, АЦП и ЦАП. Современную номенклатуру АЦП и ЦАП TI для управляемого электропривода см. таблицу 6.

    Табл. 6. Преобразователи данных для управляемого электропривода
    НаименованиеРазрядность, битПроизводительность, kSPSНапряжение питания, ВЦифровой интерфейсАналоговых входовПотребляемая мощность, мВт, макс.Опорное напряжениеДифференциальная погрешность, ±LSB, максИнтегральная погрешность, ±LSB, максКорпусПоддержка Data Converter Plug-In
    ADS12021 (16)10,0005Последовательный137Внутренний источник112TSSOP-8+
    THS10064106,0003/5Параллельный4216Внутренний источник11TSSOP-32+
    THS1007106,0003/5Параллельный4216Внутренний источник11TSSOP-32+
    THS10082108,0003/5Параллельный2216Внутренний источник11TSSOP-32+
    THS1009108,0003/5Параллельный2216Внутренний источник11TSSOP-32+
    ADS7861125005Последовательный440Внутренний источник11SSOP-24+
    ADS7862125005Параллельный440Внутренний источник11TQFP-32+
    ADS7864125005Параллельный650Внутренний источник11TQFP-48+
    ADS7869121,0003/5Параллельный / Последовательный12250Внутренний источник22TQFP-100+
    THS1206126,0003/5Параллельный4216Внутренний источник11.5TSSOP-32+
    THS1207126,0003/5Параллельный4216Внутренний источник11.5TSSOP-32+
    THS12082128,0003/5Параллельный2216Внутренний источник11.5TSSOP-32+
    THS1209128,0003/5Параллельный2216Внутренний источник11.5TSSOP-32+
    ADS8364162503/5Параллельный6470Внутренний источник28TQFP-64+
    ADS8361165003/5Последовательный4200Внутренний источник28SSOP-24+

    Микросхема ADS7869 полностью отвечает требованиям VECANA01 и содержит: АЦП (12 бит. 1 MSPS. 12 дифференциальных каналов с последовательным опросом.) 7-канальный ЦАП, компараторы и два специализированных реверсивных счётчика для управления двигателем. См. рис. 13.

    Структурная схема ADS7869
    Рис. 13. Структурная схема ADS7869.

    Микросхема ADS8364 для промышленных применений содержит 6 независимых 16-битных АЦП с устройствами выборки - хранения и дифференциальными входами. Производительность каждого канала 250 kSPS. За счёт снижение разрядности до 12 бит она может быть поднята до 500 kSPS. См. рис. 14.

    Микросхема ADS8361 содержит 2 независимых 16-битных АЦП с дифференциальными входами, 500 kSPS. Она совместима pin-to-pin с микросхемой ADS7861.

    Микросхемы ADS8364 и ADS8361 имеют цифровые интерфейсы, ориентированные на сопряжение с цифровыми сигнальными процессорами и могут питаться о источника напряжением от 2,7 до 5,5 В.

    Структурная схема ADS8364
    Рис. 14. Структурная схема ADS8364.

    Инструменты разработчика
    TI предлагает полнофункциональные аппаратные и программные инструменты для разработки и отладки аналогово-цифровых узлов управляемого электропривода. В состав прототипных модулей входят микросхемы преобразователей, сигнальные процессоры и программное обеспечение.

    Code Composer Studio IDE Plag-In
    TI свободно распространяет специализированный Plag-In для среды Code Composer Studio IDE, реализующий сопряжение АЦП и ЦАП с сигнальными процессорами серий TMS320C24x, -C28x, -C54x, -C55x, -C62x, -C67x, -C64x. Он автоматически генерирует код С, конфигурационные параметры и обеспечивает сопряжение по цифровому интерфейсу для всех АЦП и ЦАП Texas Instrument.

    Табл. 7. Примеры применения АЦП и ЦАП в управляемом электроприводе
    Наименование изделия Описание примера Номер примера*
    ADS1202 Choosing an Optocoupler for the ADS1202 Operating in Mode 1 SBAA088
    ADS1202 Interfacing the ADS1202 Modulator With a Pulse Transformer in Galvanically Isolated Systems SBAA096
    ADS1202 Combining the ADS1202 with an FPGA Digital Filter for Current Measurement in Motor Control Applications SBAA094
    ADS786x Using a SAR Analog-to-Digital Converter for Current Measurement in Motor Control Applications SBAA081
    ADS8361 Interfacing the ADS8361 to the TMS320F2812 DSP SLAA167
    ADS8361 Interfacing the ADS8361 to the TMS320VC5416 DSP SLAA162
    ADS8361 Interfacing the ADS8361 to the TMS320C6711 DSP SLAA164
    ADS8364 Software Control of the ADS8364 SLAA155
    ADS8364 Interfacing the ADS8364 to the TMS320F2812 DSP SLAA163
    ADS8364 Interfacing the ADS8364 ADC to the MSP430F149 SLAA150
    THS10064 Resetting Non-FIFO Variations of the 10-Bit THS10064 SLAA144
    THS100x Reading the Configuration Registers of the 10-Bit THS10064, THS1007, THS10082, and THS1009 SLAA143
    THS1206 Designing With the THS1206 High-Speed Data Converter SLAA094
    THS1206 Resetting Non-FIFO Variations of the 12-Bit THS1206 SLAA145
    * Номер примера на сайте Texas Instruments

    Интерфейсы, применяемые в управляемом электроприводе

    Обзор интерфейсов:
    Интерфейсы управляемого электропривода работают в промышленной и специальной аппаратуре, где присутствуют: большой перепад температур, высокий уровень помех, повышенные требования по электромагнитной совместимости.
    Интерфейс RS-232
    Последовательный интерфейс. Исторически, наиболее распространенный коммуникационный интерфейс персональных и промышленных компьютеров. См. табл. 8.

    Табл. 8. RS-232-микросхемы Texas Instruments
    Наименование Скорость передачи, kbps Передатчиков в корпусе Приёмников в корпусе Защита от импульсов высокого напряжения, кВ Ток питания, макс, мА Напряжение питания, В Прототип
    MAX3221 250 1 1 15 1 3.3 или 5 MAX3221
    MAX3232 250 2 2 15 1 3.3 или 5 MAX3232
    MAX3238 250 5 3 15 2 3.3 или 5 MAX3238
    MAX3243 250 3 5 15 1 3.3 или 5 MAX3243

    Интерфейс RS-485 (TIA/EIA-485)
    Последовательный интерфейс. Совместимые с ним решения используются практически во всех приложениях с небольшим объёмом передаваемых данных. Интерфейс RS-485 допускает передачу данных до 50 Mbsp на небольшие расстояния или организацию более медленной передачи по километровым линиям. См. табл. 9.

    Табл. 9. RS-485-микросхемы Texas Instruments
    Наименование Скорость передачи, kbps Каналов в корпусе Защита от импульсов высокого напряжения, кВ Коэффициент разветвления Ток питания, макс, мА Напряжение питания, В Корпуса Прототип
    SN65HVD08 40 1 15 256 16 3.3-5 DIP, SOIC SN75176
    SN65HVD10 30 1 16 64 15.5 3.3 DIP, SOIC SN75176
    SN65HVD11 10 1 16 256 15.5 3.3 DIP, SOIC SN75176
    SN65HVD12 1 1 16 256 15.5 3.3 DIP, SOIC SN75176

    Интерфейс CAN (ISO11898)
    Последовательный интерфейс CAN (Controller Area Network) предназначен для объединения "интеллектуальных" узлов в локальную сеть, создания распределённых систем сбора данных и управления, подключения датчиков.
    Преимущества CAN:

  • Высокая скорость передачи данных.
  • Низкая вероятность ошибок передачи.
  • "Живучесть" системы при обрывах линий передачи. (Каждая из частей системы, разорванной на части сохраняет работоспособность - "принцип дождевого червя").

    Транссиверы CAN (3,3 В)
    SN65HVD230 / SN65HVD231 / SN65HVD232
    Данные изделия поддерживают стандарт ISO11898 и реализуют спецификацию CAN в полном объёме. Применяются в управляемом электроприводе, промышленной автоматике, системах сбора данных и управления, роботах, автомобилестроении, источниках бесперебойного питания. Снабжены цепями защиты от короткого замыкания, повышенного напряжения на линиях связи и перегрева. См. табл. 10.
    Основные параметры:

  • Питание от источников 3,3 или 5 В.
  • Заменяют микросхему PCA82C250 и имеют меньшую потребляемую мощность.
  • Защита от кратковременных выбросов напряжения до 16 кВ.
  • Высокий входной импеданс. (коэф. разветвления до 120).
  • Программное управление скоростью передачи данных.
  • Скорость обмена данными до 1 Mbsp.

    Особенности архитектуры спецификации CAN см. рис. 15.

    Спецификация CAN
    Рис. 15. Спецификация CAN.

    Табл. 10. CAN-микросхемы Texas Instruments
    НаименованиеОписаниеЗащита от перенапряжения, ВНапряжение питания, ВТок питания, мАмЗащита от импульсов высокого напряжения, кВДопустимое напяжение на линии, ВРабочие температуры, ОСКорпусаПрототип
    SN65HVD251 Стандартный транссивер –200 ... 200 3,365 14 ±36 – 40 ... 1258PDIP, 8SOICPCA82C250, PCA82C251
    SN65HVD1040 Транссивер с повышенной защитой от ошибок обмена данными –200 ... 200 3,370 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TJA1040
    SN65HVD1039 То же с режимом Timeout –200 ... 2000 3,370 6 –27 ... 40 –40 to125 8SOIC TJA1040
    SN65HVD1050 Транссивер с повышенной защитой от ошибок обмена данными–200 ... 200 3,370 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TJA1050
    SN65HVD1049 То же с режимом Timeout–200 ... 200 3,370 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TJA1050
    SN65LBC031 500 Kbps –150 ... 100 3,320 2 –5 ... 20 –40 ... 125 8SOIC SN75LBC031
    SN75LBC031 500 Kbps –150 ... 100 3,320 2 –5 ... 20 –40 ... 85 8SOIC SN75LBC031
    SN65HVD230 Стандартный транссивер–25 ... 25 517 16 –4 ... 16 –40 ... 85 8SOIC PCA82C250
    SN65HVD231 Транссивер со «спящим» режимом–25 ... 25 517 16 –4 ... 16 –40 ... 85 8SOIC PCA82C250
    SN65HVD232 Недорогой транссивер–25 ... 25 517 16 –4 ... 16 –40 ... 85 8SOIC SN65HVD232
    SN65HVD230Q Стандартный транссивер для автомобилетроения–25 ... 25 517 15 –7 ... 16 –40 ... 125 8SOIC PCA82C250
    SN65HVD231Q Транссивер для автомобилетроения со «спящим» режимом–25 ... 25 517 15 –7 ... 16 –40 ... 125 8SOIC PCA82C250
    SN65HVD232Q Недорогой автомобильный транссивер–25 ... 25 517 15 –7 ... 16 –40 ... 125 8SOIC SN65HVD232
    SN65HVD233 Транссивер с проверкой сообщений обратной передачей –100 ... 100 56 16 ±36 –40 ... 125 8SOIC —
    SN65HVD234 Транссивер со «спящим» режимом–100 ... 100 56 16 ±36 –40 ... 125 8SOIC —
    SN65HVD235 Автомобильный транссивер с проверкой сообщений обратной передачей–100 ... 100 56 16 ±36 –40 ... 125 8SOIC —
    SN65HVD1040v33 Аналог TJA1040 ±200 570 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TJA1040
    SN65HVD1050v33 Аналог TJA1050±200 570 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TJA1050
    SN65HVD6250v33 Транссивер – монитор шины ±200 570 6 –27 ... 40 –40 ... 125 8SOIC TLE6250V33

    Литература:

  • Сайт фирмы Texas Instruments. www.ti.com www.ti.com
  • Motor Control Overview. Next-Generation Embedded Texas Instruments Motor Control from Texas Instruments. TI. SPRB166C. 2004 г. www-s.ti.com/sc/techlit/sprb166
  • Новинки Texas Instruments. http://vbnti.narod.ru
  • А. Лапин. Интерфейсы. Выбор и реализация. М. Техносфера. 2005 г.
    24 марта 2005

    Цифровой сигнальный процессор TMS320DRI350 от Texas Instruments в цифровом радиоприёмнике

    В данном случае на сигнальный процессор возложены практически все задачи обеспечения стереофонического радиоприёма. Производитель называет данное решение технологией "HD Radio".

    Главные преимущества такого решения:

  • оно очень недорогое;
  • возможность адаптации изделия под новые задачи путём изменения программного обеспечения, например, изменение диапазонов, поддержка новых форматов вещания и др.;
  • возможность модификации изделия для поддержки воспроизведения MP3/WMA CD.

    Радиоприёмник реализован на двух микросхемах от Texas Instruments:
    TMS320DR350HD - сигнальный процессор, оптимизированный под подобные задачи со специализированным ПО;
    AFEDRI8201 - входные цепи радиоприёмника, специализированная периферия.

    Радиоприём обеспечивается стандартным аналоговым тюнером. Его настройка на волну радиостанции производится цифроаналоговым преобразователем в составе AFEDRI8201. Выходной сигнал с тюнера поступает на широкополосный усилитель, а затем на ЦАП (12 бит, 800 МГЦ), так же в составе AFEDRI8201. Третьей важной функцией этой микросхемы является управление потребляемой приёмником мощностью. При отсутствии сигнала несущей частоты он может быть переведён в "спящий" режим, при появлении сигнала он "проснётся".

    AFEDRI8201 - входные цепи радиоприёмника, специализированная периферия

    Все остальные задачи (ниже их список, который может расширяться или изменятся) возложены на сигнальный процессор.

    Применение сигнального процессора TMS320DRI350 в цифровом радиоприёмнике

    Список задач выполняемых сигнальным процессором в радиоприёмнике, реализованном по технологии "HD Radio"

  • обеспечение избирательности радиоприёма;
  • фильтрация сигнала;
  • захват несущей частоты и автоматическая подстройка через ЦАП в составе AFEDRI8201;
  • демодуляция AM/FM-сигналов;
  • декодирование аудио и цифровых данных;
  • выдача аудиоданных в реальном времени на стандартный аудио-ЦАП.

    Возможность программирования сигнального процессора через интерфейс JTAG обеспечивает гибкость в применении данного решения и реализацию линеек подобных устройств с единым схемным решением и конструкцией.

    (Подробно см.: focus.ti.com/lit/ml/sprt323/sprt323.pdf).

    15 октября 2004

    MPC870/75/80/85
    Недорогой коммуникационный процессор для Ethernet от Motorola (Freescale)
    Данное изделие позволяет организовывать обмен данными в сети Ethernet и обладает наилучшим на сегодняшний день соотношением цена / качество. Изделие входит в семейство PowerQUICC I.
    Частота коммуникационного RISC-процессора равна 133 МГц, частота шины 80 МГц, что позволяет реализовывать различные коммуникационные протоколы и интерфейсы. На чип интегрирован интерфейс USB 2.0.
    Технические параметры:
    Производительность: 158 Mips.
    Память программ: 8 Кб.
    Кеш данных: 8 Кб.
    DMA: 16 каналов.
    Таймер: 1 канал.
    On-chip debig.
    Динамическая ширина шины данных: 8, 16, 32 бит.
    Интерфейсы: PCMCIA, USB 2.0, I2C/SPI, UART, HDLC.
    Корпуса: PBGA-375 (880/885), PBGA-256 (870/875).

    Rоммуникационный процессор MPC870/75/80/85. Таблица параметров
    Rоммуникационный процессор MPC870/75/80/85. Блок - схема

    Hosted by uCoz