深圳的早晨，依旧阳光明媚，温暖如春。德州仪器C2000™ 实时微控制器全新系列新品发布会拉开了帷幕。
在电机驱动器和太阳能系统等关键应用场景中，实时故障检测是维护运行安全与长期可靠性不可或缺的一环。精准而及时地辨识或预见潜在故障，不仅能大幅增进系统的稳定性和耐用性，更能有效预防意外事故的发生，确保人与设备的安全无虞。
当前，设计工程师面临的一项全新挑战在于：如何在控制成本的前提下，精进实时控制功能，同时借由集成功能的加持，催生系统设计的革新突破。为此，德州仪器（TI）推出了其创新微控制器（MCU）解决方案，旨在实现边缘AI与高级实时控制的完美结合，推动系统效率、安全性和可持续性迈上了新的台阶。
德州仪器中国区技术支持总监师英在会上表示：“全新TMS320F28P55x系列C2000™ MCU集成了边缘人工智能（AI）硬件加速器，可实现更智能的实时控制，故障检测准确率高达99%。而另一款全新F29H85x系列中的新型64位C29内核的实时控制性能比前几代产品提高了一倍多，其完整性等级可达到汽车安全完整性等级（ASIL）D和SIL 3。”



从历久弥新到破局迭代
在分享新产品如何集成边缘AI功能并实现内核更新，在汽车及工业应用中实现更智能、更安全的处理时，师英表示，TI推出的新型MCU可实现边缘AI和先进的实时控制，提高系统效率、安全性和可持续性。
他介绍道，实时控制正在推动现代系统的发展，而嵌入式处理实时控制系统的中心。首要务精准感知物理世界，借助ADC与采样技术，将模拟信号转化为数字供处理器解析。以电机控制为例，电流、电压及位置信号经C2000 MCU处理，经复杂运算，通过PWM输出控制指令。此过程以MCU为核心，以感知收集信息，执行机构进行响应，而通信模块（EtherCAT、以太网、CAN等）确保信息畅通，构建实时控制系统的血脉。



他指出，面对提升实时控制性能与功率效率的双重挑战，寻求以经济实惠的成本优化控制功能，同时借助集成功能实现系统设计创新，已成为行业内的紧迫课题，其解决方案就是C2000™系列MCU。它以其非凡实力重新定义了实时控制的边界。
从TI C2000™ MCU的发展历程可以看出，自问世以来，它便承载着对技术创新与性能优化的不懈追求，逐渐成长为行业内备受推崇的标杆产品。20多年来，C2000™历经数代迭代，其性能不断增强，集成了更多先进特性和功能，满足了不断变化的市场需求，为各种复杂系统提供了坚实的支持。



今天，TI再次对C2000™ MCU进行迭代，最新力作——TMS320F28P55x系列实时MCU应运而生，标志着实时控制领域进入了一个全新纪元。该系列MCU首次整合了神经处理单元（NPU），开创了实时控制与边缘智能深度融合的先河。NPU的加入使得F28P55x系列能够在极低功耗条件下进行高效的机器学习推理，这意味着即便在资源受限的环境下，也能实现实时数据分析与快速响应，极大扩展了实时控制的应用范围与潜力。
与此同时，F29H85x系列的面市也不容小觑，作为基于TI新一代C2000™内核打造的高端产品，它拥有先进的功能安全性和信息安全特性。通过内置的多种安全机制与加密引擎，F29H85x系列为系统设计师提供了坚固的防护屏障，确保关键数据免受威胁，同时遵守最严格的安全标准，满足高风险行业的合规需求。

故障无处遁形，维护预测精确
师英介绍道，得益于NPU的强大算力，TMS320F28P55x系列MCU在故障检测方面展现出了超越99%的惊人准确率，这一成就极大地提高了系统的稳健性与可靠性，同时也促成了整体系统结构的小型化及成本的有效控制。
TMS320F28P55x系列还凭借其丰富的配置，如高达1.1MB的集成式闪存、多达24个脉宽调制（PWM）通道、39个模拟数字转换器（ADC）通道优化了整个实时控制环路的性能，使系统能够快速响应并作出精准调控。
此外，为了满足多样化的应用需求，TMS320F28P55x系列提供逾40款不同型号选择，涵盖存储器容量、封装大小、功能安全等级乃至网络安全性能等多个维度，充分展现了其灵活性与定制化优势。



在师英看来，边缘AI的兴起正在重塑决策的速度、效能与安全性格局。让计算能力前移至数据产生源头，即“边缘”地带，彻底革新了数据处理模式。以往需要上传至云端分析的信息，如今得以在设备本地即时解析，这意味着电子产品的反应时间将大大缩短，运行效率得到显著提升，且因减少了远程传输环节，安全性也随之增强。
他进一步说道，在边缘做出决策的优势不言而喻，如更低的延迟、更高的电源效率、更高的可靠性和安全性。他强调，边缘AI不仅仅是技术上的革新，它代表了未来发展方向的一种思考。随着物联网（IoT）、5G通信等基础设施的不断完善，边缘计算势必将进一步普及，成为促进各行业数字化转型、推动社会智能化进程的重要驱动力。
他提到，实时优化系统故障检测是现代工程技术的一个核心课题，而当神经网络处理单元（NPU）与卷积神经网络（CNN）模型强强联合后，这场技术革命带来了前所未有的变革。这种组合不仅显著削减了故障识别过程中的延迟，相较于纯软件方案，降低5到10倍的延迟，还能在诸如电机轴承和电弧故障检测这样的关键场景中，实现99%的故障检测准确率。



这一突破意味着，系统能在第一时间捕捉细微异常，迅速作出响应，避免潜在灾难的发生，保障生产流程的平稳运行。通过结合NPU与CNN，一个故障无处遁形、维护预测准确无误的新纪元已经到来。

翻倍实时信号链性能
谈及F29H85x系列，师英表示，其搭载的新型C29内核让实时信号链性能翻番有余。该内核基于VLIW（超长指令字）架构设计，每周期最多支持8条指令并发执行，展现出卓越的数据吞吐能力和计算效率。其特别之处在于，它是专为契合当代汽车与工业安全规范而生，安全完整性等级直指最高标准ASIL-D与SIL-3，确保系统固若金汤。
此外，F29H85x系列内置的隔离式硬件安全模块（HSM）如同一道坚不可摧的防线，有效隔绝未授权访问及网络攻击，筑起全方位防护网。尤为亮眼的是，其配备的功能安全与信息安全单元（SSU）在维系实时性能的同时，还能防微杜渐，杜绝代码线程间可能出现的任何冲突与干扰，为系统稳定运行保驾护航。这一系列举措，无疑彰显了TI对产品安全性的极致追求，为用户带来无懈可击的信任感。
师英进一步阐述道，凭借VLIW架构的加持，TI的新型C29内核展现出非凡实力，与前代C28内核相比，其性能跃升显著：电机控制、电源管理等，信号链性能飙升2至3倍，极大优化了系统响应；FFT处理速率暴增5倍，系统诊断、参数调节与电弧检测效率飞速提升；实时中断响应提速4倍，延迟锐减，支持实时中断；通用代码执行效率亦提升2至3倍，无论是指挥调度还是通讯交互，皆表现得游刃有余。



师英指出，F29H85x系列应用覆盖广泛，横跨OBC+DCDC+主机、牵引逆变器、电动助力转向、光伏逆变器、在线UPS乃至机器人等多个前沿领域。其对电动车（EV）实时控制能力的强化尤为突出，一方面，通过集成车载充电器（OBC）与直流/直流转换器等功能，系统效率显著提升，体积缩小，成本得到有效控制；另一方面，面向未来高性能电源拓扑结构，如矩阵转换器，F29H85x系列以及新一代高分辨率PWM和增强型ADC等功能，满足了日益增长的实时性与精准度需求。
特别是，F29H85TU作为单芯片解决方案，不仅实现了实时控制的高度集成化，还兼顾了功能安全和信息安全，确保系统稳健运行的同时，规避潜在风险，为多元化应用场景提供了强大支撑。
他还演示了高压一体化电动汽车的典型OBC+HVLV DCDC+主机控制系统，原本各项功能各自独立部署，如今，这一切得以在F29x平台上实现高度集成，单颗MCU即能承载全部功能，既简化了系统架构，又提高了整体效能。
同样，在牵引逆变器应用中，双电机控制+旋转变压器+主机的复杂任务也能在单一MCU上完美整合。以往需要多个处理器协同工作，现在只需一颗F29x就能轻松搞定，不仅两个电机驱动、两个旋转变压器接口、以及主机控制，所有这些都在同一内核下高效运作，展现了前所未有的集成优势。



师英还分享了SOLAX Power依托TI的尖端C2000™ TMS320F28P55x系列MCU及其边缘AI技术实现电弧故障检测，开发出一套领先业内的电弧保护解决方案的案例。在SolaX的产品线中有多款可选配的拉弧保护装置，它采用自主设计的人工智能模型，单次电弧判断时间短至5ms，可在检测到拉弧0.2s内快速自动切断电路，实现0误报率，从而更快速有效地识别电弧，预防由拉弧引起的各种事故，减少火灾等风险，最大程度上优化用户用电安全。

写在最后
据了解，TI还为新产品提供了C2000™ MCU F28P55X LaunchPad开发套件和F29H85x controlSOM评估模块，帮助设计工程师尽快开发出符合市场需要的产品。
C2000™，凝结了TI多年深耕实时控制领域的精湛技艺与信号链巅峰性能。而这一实时MCU生态系统涵括多元应用、丰富的产品、硬核平台及开发工具，配以完善软件开发套件，可以构筑全方位创新体系，赋能开发者纵情探索，共创无限的可能。