近日，德州儀器（TI）推出了兩款全新的微控制器產(chǎn)品——TMS320F28P55x系列和F29H85x系列。這兩款產(chǎn)品不僅在實時控制領域實現(xiàn)了重大突破，還首次集成了邊緣人工智能（AI）硬件加速器，進一步提升了系統(tǒng)的效率、安全性和可持續(xù)性。

為了讓大家更深入地了解這兩款產(chǎn)品，德州儀器中國區(qū)技術支持總監(jiān)師英先生在發(fā)布會上詳細介紹了TMS320F28P55x系列和F29H85x系列的創(chuàng)新特性，以及其在工業(yè)、汽車等領域的廣泛應用前景。

（德州儀器中國區(qū)技術支持總監(jiān)師英先生）

背景：C2000? MCU的演進與實時控制的核心價值

要知道，C2000? MCU系列自1994年推出以來，已經(jīng)走過了30年的發(fā)展歷程。作為德州儀器在實時控制領域的核心產(chǎn)品，C2000? MCU憑借其強大的數(shù)學運算能力、高精度的ADC（模數(shù)轉換器）和PWM（脈寬調制）技術，廣泛應用于電機控制、電源變換、太陽能逆變器、伺服驅動等領域。

據(jù)介紹，實時控制系統(tǒng)的核心在于對物理世界的精確感知和快速響應，而C2000? MCU正是通過其高效的信號處理能力和實時控制算法，成為了這些系統(tǒng)的“智慧大腦”。

師英先生在發(fā)布會上指出，實時控制系統(tǒng)的設計面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是在工業(yè)與汽車領域，如何以經(jīng)濟實惠的價格優(yōu)化實時控制功能，同時利用集成功能實現(xiàn)系統(tǒng)設計創(chuàng)新，是工程師們亟待解決的問題。C2000? MCU通過其強大的實時控制性能和豐富的集成功能，為這些挑戰(zhàn)提供了有效的解決方案。

TMS320F28P55x系列：邊緣AI與實時控制的完美結合

全新TMS320F28P55x系列是C2000? MCU家族中的最新成員，也是業(yè)內首款集成了神經(jīng)處理單元（NPU）的實時MCU。這一創(chuàng)新設計使得F28P55x能夠在本地執(zhí)行AI算法，顯著提升了系統(tǒng)的智能化水平和故障檢測能力。

首先，是邊緣AI的優(yōu)勢。邊緣AI是指將AI算法的執(zhí)行從云端轉移到設備端，直接在邊緣設備上進行數(shù)據(jù)處理和決策。這種模式具有三大優(yōu)勢：

● 更低的延遲：無需將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，減少了網(wǎng)絡延遲，能夠實現(xiàn)更快的響應速度。

● 更高的電源效率：通過優(yōu)化算法和硬件加速，邊緣AI能夠在本地高效執(zhí)行AI運算，降低系統(tǒng)功耗。

● 更高的安全性和可靠性：數(shù)據(jù)無需上傳至云端，減少了數(shù)據(jù)泄露的風險，同時避免了網(wǎng)絡傳輸中的不確定性。

其次，是NPU的強大性能。F28P55x集成的NPU專門用于執(zhí)行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）等AI算法，其性能比傳統(tǒng)的CPU提升了5-10倍。在故障檢測應用中，F(xiàn)28P55x的準確率高達99%，遠超傳統(tǒng)方案的85%。例如，在太陽能逆變系統(tǒng)中，F(xiàn)28P55x能夠通過電弧檢測算法，快速識別并切斷電路，避免火災等安全事故的發(fā)生。

第三，是系統(tǒng)成本與尺寸的優(yōu)化。傳統(tǒng)的電弧檢測方案通常需要額外的MCU和復雜的電路設計，而F28P55x通過集成NPU，實現(xiàn)了單芯片解決方案。這不僅簡化了系統(tǒng)設計，還顯著降低了成本和尺寸。

為了進一步體現(xiàn)這方面的優(yōu)勢，師英先生特別提到，德州儀器的合作伙伴SOLAX已經(jīng)成功開發(fā)了基于F28P55x的電弧檢測模塊，其單次電弧判斷時間縮短至5毫秒，誤報率近乎為零。

F29H85x系列：64位C29內核的性能飛躍

全新F29H85x系列則是C2000? MCU家族的另一款重磅新品，其最大亮點在于采用了全新的64位C29內核。這是C2000? MCU內核時隔23年后的首次重大升級，標志著實時控制處理器在性能上的又一次飛躍。

具體來說，在架構創(chuàng)新方面，C29內核采用了超長指令字（VLIW）架構，每個機器周期可以同時執(zhí)行8條指令，顯著提升了并行運算能力。與上一代C28內核相比，C29在信號鏈性能上提升了2-3倍，F(xiàn)FT（快速傅里葉變換）性能提升了5倍，中斷響應速度提升了4倍。這些性能提升，使得F29H85x能夠更好地應對高實時性要求的應用場景，如電機控制、電源變換等。

在安全保障方面，F29H85x系列在設計之初就充分考慮了功能安全與信息安全的需求。其中，在功能安全方面，F(xiàn)29H85x符合汽車領域的ISO 26262 ASIL-D標準和工業(yè)領域的IEC 61508 SIL-3標準，能夠滿足最高等級的安全要求；在信息安全方面，F(xiàn)29H85x集成了硬件安全模塊（HSM），能夠有效防止未經(jīng)授權的訪問和網(wǎng)絡威脅。

在應用場景方面，F29H85x系列憑借其強大的性能和安全性，能夠廣泛應用于電動汽車、工業(yè)自動化、機器人等領域。例如，在電動汽車中，F(xiàn)29H85x可以集成車載充電機（OBC）、DC/DC轉換器和主機MCU的功能，實現(xiàn)單芯片解決方案，從而提升系統(tǒng)效率、減小尺寸并降低成本。

C2000? MCU生態(tài)系統(tǒng)：一站式服務、全方位支持

為了幫助客戶更好地開發(fā)基于C2000? MCU的應用，德州儀器提供了豐富的生態(tài)系統(tǒng)支持。從參考設計、硬件和軟件的開發(fā)工具，到功能安全和信息安全的認證庫，德州儀器為客戶提供了一站式的解決方案。特別是在從F28系列遷移到F29系列的過程中，德州儀器提供了專門的遷移工具，幫助客戶快速完成系統(tǒng)升級。

此外，德州儀器還支持多種建模和仿真工具，比如ETAS和MathWorks，并為客戶提供了免費的CCS（Code Composer Studio）和SysConfig可視化配置工具。在AUTOSAR方面，德州儀器與國際知名的供應商如VECTOR、ETAS等合作，同時也積極支持國內版本的AUTOSAR開發(fā)。

結語：C2000? MCU為未來的實時控制應用奠定堅實基礎

隨著工業(yè)4.0和智能汽車的快速發(fā)展，實時控制系統(tǒng)的需求日益增長。德州儀器通過推出TMS320F28P55x和F29H85x系列，不僅提升了C2000? MCU的性能和功能，還通過集成邊緣AI和64位C29內核，為未來的實時控制應用奠定了堅實的基礎。

正如師英先生在發(fā)布會上所言：“德州儀器將繼續(xù)致力于技術創(chuàng)新，推動實時控制系統(tǒng)向更高效、更安全、更智能的方向發(fā)展。未來，C2000? MCU將在更多領域發(fā)揮其強大的實時控制能力，為全球的工業(yè)自動化和智能汽車產(chǎn)業(yè)提供強有力的支持。”

不難看出，TMS320F28P55x和F29H85x系列的推出，不僅標志著C2000? MCU在性能和功能上的重大突破，也為邊緣AI和實時控制的融合提供了新的可能性。未來，隨著這些新品的廣泛應用，德州儀器將繼續(xù)引領實時控制技術的發(fā)展，為全球的工業(yè)自動化和智能汽車產(chǎn)業(yè)注入新的活力。