德州仪器推出新一代C2000微控制器：拥有64位版本和集成NPU的版本

11月11日，德州仪器（Texas Instruments，TI） 推出了两个系列的 C2000 实时微控制器，包括带自定义逻辑的 64 位版本和一个带神经网络处理器（NPU）的版本。

其中，200Mhz F29H85x 系列内置三个全新的 64 位 C29x 数字信号处理器（DSP）内核，具有上下文感知型内存保护单元和自定义逻辑； 150MHz TMS320F28P55x 系列是首款具有集成NPU 的 TI C28x 实时微控制器，可实现高精度和低延迟的故障检测。

TI 将于本周在德国慕尼黑举行的 2024 年慕尼黑电子电子展上展示这两款设备。

设计人员越来越多地寻找具有更多闪存、更大计算能力和更多集成功能的单个 MCU。随着车辆从分立解决方案转向集成解决方案，这种需求尤为明显，其中单个芯片能够处理动力总成中的各种计算和内务处理功能。TI 的新型 C29 内核采用 64 位架构，可提供比 C28 内核高出一倍以上的实时信号链性能。

F29H85x 还包括诊断和错误检查机制，以支持ISO26262设计流程，并IEC61508高达 ASIL D 和 SIL 3 的汽车和工业安全标准。这些 MCU 还提供网络安全功能，具有完全隔离的硬件安全模块，可保护系统免受未经授权的访问和网络威胁。专有的安全单元使用上下文感知内存保护单元对 CPU 任务进行硬件隔离，不受干扰和自检进程，从而提供运行时安全保障，而不会降低性能。

C29x 支持从 4MB 片上闪存或 RAM 运行的 32 位和 64 位浮点和定点信号处理，还具有三角数学指令，可加速对实时控制系统至关重要的常见算法。

C29x CPU1 和 CPU2 内核可以锁步以检测永久和瞬态故障，而逻辑上电自检 （LPOST） 和内存上电自检 （MPOST） 则提供潜在故障的启动检测。安全互连在 CPU 和外设之间提供故障检测。ADC 安全检查器无需额外的 CPU 周期即可比较来自多个 ADC 模块的 ADC 转换结果，波形分析仪和诊断 （WADI） 可以监控多个信号以确保正常运行，并采取措施确保保持安全状态。

该器件架构具有安全互连 （SIC），可实现端到端代码和数据安全，并为所有存储器和外设端点提供基于 CPU 的 ECC 保护。硬件安全管理器 （HSM） 在不受信任的工厂环境中通过安全密钥和代码预置提供安全支持，并支持 HSM 和主机应用程序固件的无线固件更新，具有 A/B 交换功能和回滚控制。SSU（安全与安保单元）可实现卓越的运行时安全和安保功能。

这可用于在运行在相同 CPU 或不同 CPU 上的线程之间创建安全隔离 （Freedom From Interference）。SSU 具有上下文相关 MPU 机制，可根据当前执行的线程或任务自动切换硬件中的访问权限。这消除了软件开销，在不影响系统安全性的情况下实现实时代码性能。SSU 提供多用户调试身份验证，还支持实时固件更新 （LFU） 和 FOTA，用于通过 A/B 交换和回滚控制进行应用程序固件更新。

两个 16 位模数转换器 （ADC） 和三个 12 位 ADC 具有多达 80 个模拟通道，以及一个集成的后处理模块和硬件过采样。提供 2 个 12 位缓冲 DAC 和 24 个比较器通道。36 个频率独立型 PWM 均具有高分辨率功能，可控制多个功率级，从三相逆变器到高级多电平电源拓扑。

PWM 通过最小死区逻辑 （MINDL）、二极管仿真 （DE） 和非法组合逻辑 （ICL） 功能得到了增强。可配置逻辑块 （CLB） 允许用户添加自定义逻辑，并可能将类似 FPGA 的功能集成到 C2000 实时 MCU 中。

TMS320F28P55x 系列中的 NPU 从主 CPU 卸载了神经网络模型的执行，与软件实现相比，延迟降低了 5 到 10 倍，从而实现更快、更准确的决策。

在集成 NPU 上运行的模型通过训练学习并适应不同的环境，帮助系统实现超过 99% 的故障检测准确率，从而在边缘做出更明智的决策。TI 完整的 AI 工具链包括针对特定应用进行优化和测试的模型，可帮助具有任何经验水平的工程师完成 AI 模型开发过程。

TI 嵌入式处理高级副总裁 Amichai Ron 表示：“工程师们越来越努力设计更节能、更能做出更快决策的汽车和工业应用，这推动了对更具可扩展性的处理能力、扩展内存以及片上安全和信息安全推动因素的需求。几十年来，我们的 C2000 MCU 一直使制造商能够测量和高效处理真实世界的数据。今天，我们的 C2000 产品组合中引入了增强的实时性能和边缘 AI，这将使工程师能够解决更复杂的问题，并达到更高水平的系统效率、安全性和可持续性。”

来源：德州仪器