在嵌入式系統和實時控制領域，德州儀器（TI）的C2000系列微控制器（MCU）一直以其卓越的性能和可靠性著稱。隨著技術的不斷進步，德州儀器在C2000系列上持續進行技術創新，推出了新一代產品，以滿足工業和汽車應用中對高性能、高可靠性和智能化的日益增長的需求。

穩坐MCU屆30年頭把交椅

C2000系列自1994年推出第一顆TMS320C10處理器以來，已經走過了30年的輝煌歷程。從最初的16位運算位寬，到如今的64位運算位寬，C2000系列不斷迭代升級，加入了浮點運算單元、數學運算協處理器、三角函數運算器、向量運算加速單元等，以及不斷優化的PWM和ADC等外設。特別是2023年的280015X，德州儀器將CPU內核做成Lock Step，用2顆CPU鎖步運行，支持器件本身的功能安全。

德州儀器中國區技術支持總監師英先生表示，C2000系列的核心在于其對實時控制系統的深刻理解和持續的技術創新。實時控制系統的核心要義在于對真實物理世界進行精密的傳感，通過ADC與采樣電路將模擬信號采集并轉化為數字信號，經過一系列復雜的數學轉換與運算，最終通過PWM輸出至執行機構。在這個過程中，處理器（MCU）或DSP扮演著系統的智慧大腦角色，而Sensing部分則如同感官，執行機構則相當于肌肉系統。

F28P55X系列：集成NPU的創新之作

F28P55X芯片是德州儀器首次在C2000系列中引入NPU（神經網絡處理單元）的產品。這一AI加速器，或稱為神經網絡推論加速引擎，能夠獨立完成AI領域常見的運算算子。在神經網絡推論運算中，卷積運算占據了主導地位。利用神經網絡加速單元，其性能將比使用C2000的CPU提高5-10倍。

據介紹，F28P55X在太陽能及供電系統中的電弧檢測應用中展現出了顯著的優勢。電弧檢測的準確率可高達99%，這對于預防火災和提高系統安全性至關重要。F28P55X的運算機制使得故障檢測的準確率大幅提升，優化了電子系統的尺寸與成本。

F28P55X系列產品的特性參數頗為亮眼，其內置的Flash memory最高可達1.1MB。對于實時系統而言，ADC與高精度PWM是兩大核心外設。同時，F28P55X提供了24個高精度PWM通道以及最多39個ADC通道。資料顯示，F28P55X并非單一器件，而是一個涵蓋多種配置的系列，預計該系列將陸續推出多達40余款型號，以滿足市場的多樣化需求。

F29H85x系列：C2000內核的重大升級

F29H85x系列則代表著C2000內核的一次重大升級。這是從C28迭代至C29版本，時隔二十三年后的一次迭代升級。德州儀器采用了超長指令集架構，使得單個機器周期內能同時執行8條指令。這一改進使得基礎運算性能相較于C28提高了2倍以上。

以FFT為例，C29的FFT性能相較于C28提高了5倍；對于馬達控制所需要的數學運算來講，C29的平均性能會是C28的1.8倍；對于數字電源變換的一些數學運算，C29的運算性能會是C28的2.8倍。

F29H85x系列在功能安全方面可達到汽車領域ISO26262標準的ASIL-D級別，即最高標準；同時，在工業領域也符合IEC61508的SIL-3級別，同樣是工業安全的最高標準。在信息安全方面，引入了行業內廣泛應用的HSM，使得該系列器件能夠滿足全球不同地區對于信息安全的各種嚴格要求。

邊緣AI與實時控制的結合

邊緣AI指的是所有神經網絡推理算法均在設備端（即邊緣側）執行與運算。這一模式的優勢主要體現在以下三個方面：實時性得到顯著提升、NPU降低系統整體功耗、提升數據采集與傳輸安全性。

SOLAX已成功開發出基于F28P55X的電弧檢測模塊。該模塊單次電弧判斷時間可縮短至5毫秒，且在檢測到電弧后的0.2秒內即可迅速自動切斷電路，這是實際產品的PCB，其誤報率近乎為零。這一成果展示了邊緣AI技術在提高太陽能裝置的電弧故障檢測準確性方面的潛力。

一如既往的豐富生態

為了讓客戶能夠更容易地開發和基于C2000的應用，德州儀器提供了豐富的生態系統支持。從參考設計到硬件和軟件的設計源文件，再到軟件和工具的支持，德州儀器一應俱全。特別是從F28遷移到F29的過程中，提供了專門的遷移工具，幫助客戶快速將基于F28的設計系統遷移到F29上。

在功能安全方面，F29整個系列產品以及F28P55X的部分汽車級產品都獲得了ISO26262的功能安全認證。開發工具也經過了全面的準備，包括診斷庫和安全的開發工具等。在建模和仿真方面，支持ETAS和MathWorks的建模仿真工具。此外，還提供了各種不同配置的開發板以及免費的CCS和SysConfig可視化配置工具。

在信息安全方面，特別是在汽車領域，德州儀器與VECTOR的HSM庫合作，同時，也正在積極與國內的信息安全合作伙伴展開合作，例如伊世智能等合作伙伴將支持HSM開發，為客戶提供符合國內商業秘密標準的加密庫。

伴隨著F28P55X和F29H85x系列的推出，更加印證師英先生所說的：“德州儀器的核心原則是始終聚焦于客戶需求與市場需求，致力于打造出更加可靠、安全、經濟實用的電子產品。”。