通過(guò)分布式架構(gòu)擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源

　　可再生能源的興起推動(dòng)了諸如太陽(yáng)能逆變器等應(yīng)用中使用更高功率水平。隨著功率水平的提高，需要更多在功率轉(zhuǎn)換過(guò)程中起著至關(guān)重要作用的實(shí)時(shí)控制資源，例如MIPS、PWM和ADC。解決此需求的典型方法是通過(guò)單個(gè)中央控制器控制太陽(yáng)能逆變器系統(tǒng)中的多個(gè)功率級(jí)。當(dāng)該控制器資源不足以解決更高的功率水平和越來(lái)越多的功率級(jí)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么?分布式架構(gòu)就是這個(gè)問題的解決方案。

　　分布式架構(gòu)的理念如下：連接多個(gè)實(shí)時(shí)控制MCU，以擴(kuò)展系統(tǒng)可用資源和外設(shè)數(shù)量。該實(shí)現(xiàn)方案使設(shè)計(jì)人員能夠在不影響產(chǎn)品性能的前提下實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品所要求的性能和效率。

　　-多芯片解決方案的成本

　　-通過(guò)隔離和接口速度連接多個(gè)器件的復(fù)雜性

　　-主機(jī)/主處理器上缺少具有外部存儲(chǔ)器接口的外設(shè)

　　德州儀器的C2000實(shí)時(shí)控制MCU產(chǎn)品組合解決以上3個(gè)問題并實(shí)現(xiàn)分布式電源轉(zhuǎn)換架構(gòu)的真正價(jià)值：

　　-德州儀器的C2000實(shí)時(shí)控制MCU系列的版本TMS320F28002x系列價(jià)格低廉，可幫助設(shè)計(jì)人員通過(guò)分布式架構(gòu)優(yōu)化BOM成本。C2000實(shí)時(shí)控制MCU系列中的豐富功能(如加速器、可配置邏輯、模擬比較器和外設(shè))可進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)。

　　-快速串行接口(FSI)以高達(dá)200 MBPS的速度實(shí)現(xiàn)可靠而強(qiáng)大的高速芯片間通信或板間通信。與其他接口協(xié)議(如CAN或SCI)相比，F(xiàn)SI更具優(yōu)勢(shì)。CAN或SCI等速率低且不提供擺率補(bǔ)償，這使它們并不適合作為連接多個(gè)MCU隔離通信的解決方案。由于FSI固有的擺率補(bǔ)償功能和速度，連接多個(gè)MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)資源可擴(kuò)展性成為一種省力且穩(wěn)健的接口選項(xiàng)。圖1所示為如何利用FSI來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)時(shí)控制MCU的連接，用于太陽(yáng)能逆變器和其他應(yīng)用中的擴(kuò)展MIPS、PWM和ADC。

　　-F28002x中引入的主機(jī)接口控制器(HIC)使MCU可充當(dāng)橋接器，終使主處理器能夠間接獲得控制器上的FSI和其他外設(shè)。無(wú)論您的主機(jī)處理器上是否提供FSI，F(xiàn)28002x都允許設(shè)計(jì)人員通過(guò)分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。

　　圖1：利用FSI連接多個(gè)控制器以獲得可擴(kuò)展的資源

　　通過(guò)產(chǎn)品組合兼容性簡(jiǎn)化遷移和平臺(tái)開發(fā)

　　除資源可擴(kuò)展性，設(shè)計(jì)人員還面臨構(gòu)建和維護(hù)產(chǎn)品平臺(tái)的挑戰(zhàn)。為有效地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要一種省力且風(fēng)險(xiǎn)低的方法來(lái)構(gòu)建從到中端再到低端的產(chǎn)品線。

　　C2000實(shí)時(shí)控制MCU產(chǎn)品組合提供了跨器件系列的外設(shè)和代碼兼容性，從而減輕了開發(fā)人員使用多種產(chǎn)品的工作量。這簡(jiǎn)化了基于類似MCU技術(shù)的產(chǎn)品遷移和構(gòu)建過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)的平臺(tái)解決方案。圖2所示為C2000實(shí)時(shí)控制MCU –從到中端再到低端的第三代產(chǎn)品中管腳對(duì)管腳、外設(shè)和代碼兼容的器件系列。

　　圖2：整個(gè)C2000產(chǎn)品組合的外設(shè)和代碼兼容性

　　在不斷發(fā)展的汽車和工業(yè)電源轉(zhuǎn)換市場(chǎng)中，設(shè)計(jì)人員正在尋求能夠幫助他們應(yīng)對(duì)兩個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的創(chuàng)新：如何輕松擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源，以及如何構(gòu)建和維護(hù)長(zhǎng)期的平臺(tái)解決方案。通過(guò)FSI連接多個(gè)C2000實(shí)時(shí)控制MCU以在太陽(yáng)能逆變器和分布式多軸伺服驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的MIPS、PWM和ADC是一種可擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源的高效、低風(fēng)險(xiǎn)且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。與此同時(shí)，C2000產(chǎn)品組合中器件系列的代碼和外設(shè)兼容性使開發(fā)高效、低風(fēng)險(xiǎn)的長(zhǎng)期平臺(tái)成為可能。F28002x器件系列不僅提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方式來(lái)通過(guò)分布式架構(gòu)擴(kuò)展實(shí)時(shí)控制資源，而且還兼容現(xiàn)有的C2000產(chǎn)品組合，使設(shè)計(jì)人員能夠構(gòu)建長(zhǎng)期、可持續(xù)的解決方案。