Гулянвэй выпустила DSP LS-Z049 на 160 МГц с плавающей точкой — pin-to-pin замену TI TMS320F280049
Китайская «Хунань Гулянвэй Микроэлектроника» представила 32-разрядный DSP LS-Z049 с плавающей точкой: 160 МГц, 512 КБ Flash, 164 КБ RAM, CLA, три 12-разрядных АЦП, CAN-FD, до 24 каналов ePWM. Серия заявлена как выводная замена TMS320F280049 в корпусах LQFP100, LQFP64 и VQFN56.
Компания «Хунань Гулянвэй Микроэлектроника» (湖南毂梁微电子有限公司, далее — «Гулянвэй») выпустила цифровой сигнальный процессор LS-Z049 — полностью китайский 32-разрядный DSP с плавающей точкой собственной прямой разработки. Основная тактовая частота — 160 МГц, время выполнения одной команды — 6,25 нс. Микросхема объединяет набор усовершенствованных периферийных интерфейсов для задач управления и позиционируется как экономичное решение для цифровых модулей питания, преобразователей частоты, инверторов, приводов двигателей и других промышленных систем управления.
Серия обеспечивает совместимость pin-to-pin (P2P) со следующими импортными приборами (у Texas Instruments исполнения с суффиксом -C поддерживают библиотеку управления двигателем FOC):
— Импортный TMS320F280049PZS (Texas Instruments), корпус LQFP100 — китайский LS-Z049 («Гулянвэй») — Импортный TMS320F280049PMS (Texas Instruments), корпус LQFP64 — китайский LS-Z049 («Гулянвэй») — Импортный TMS320F280049RSH (Texas Instruments), корпус VQFN56 — китайский LS-Z049 («Гулянвэй»)
Преимущества по сравнению с импортными DSP того же класса, заявленные производителем:
1) Ниже энергопотребление: средняя потребляемая мощность снижена примерно на 20 %.
2) Выше тактовая частота и производительность: стандартная частота поднята со 100 МГц до 160 МГц; при одинаковых частоте и напряжении скорость вычислений выше — для программ с фиксированной точкой на 5–15 %, с плавающей точкой на 10–30 %.
3) Выше безопасность: устранены ошибки, скрытые команды и уязвимости защиты данных, присущие импортным чипам; средства шифрования расширены.
4) Больший объём встроенной памяти и расширенная периферия: по сравнению с импортным чипом LS-Z049 имеет вдвое больше Flash и GSxRAM, увеличено число каналов ePWM и CMPSS, модуль CAN дополнен поддержкой протокола CAN-FD.
5) Гибкая кастомизация: на этапах определения и проектирования изделия компания может выполнять доработку под требования заказчика.
Конфигурация изделия
1) Высокопроизводительное 32-разрядное ЦПУ: тактовая частота 160 МГц; блок операций с плавающей точкой одинарной точности IEEE 754 (FPU); блок тригонометрических функций (TMU) — вычисление распространённых тригонометрических функций в 3–4 раза быстрее, чем традиционными программными библиотеками; преобразование Парка за 13 тактов; блок Витерби/комплексных вычислений/CRC (VCU-I); 10 аппаратных точек останова (ERAD).
2) Программируемый ускоритель законов управления CLA: частота 160 МГц; команды с плавающей точкой одинарной точности IEEE 754; выполнение кода параллельно с ЦПУ.
3) Встроенная память: 512 КБ (256 K слов) Flash с защитой ECC, двухбанковая структура; 164 КБ (82 K слов) RAM с защитой ECC или контролем чётности; двойной модуль защиты кода (DCSM) для вторичной разработки сторонними компаниями; уникальный идентификатор (UID).
4) Тактирование и управление системой: 2 внутренних генератора 10 МГц без внешних выводов; встроенный кварцевый генератор и вход внешнего тактового сигнала; оконный сторожевой таймер; схема обнаружения пропадания тактового сигнала.
5) Напряжение ядра 1,2 В, напряжение ввода-вывода 3,3 В: 1,2 В формируется внутренним VREG или DC-DC, что допускает схему с единым питанием; схема сброса при просадке питания (BOR).
6) Системная периферия: 6-канальный контроллер DMA; до 40 независимо программируемых мультиплексируемых выводов GPIO; 21 цифровой вход на аналоговых выводах; усовершенствованный модуль расширения периферийных прерываний (ePIE); несколько режимов пониженного энергопотребления (LPM) с внешним пробуждением; встроенный анализ и диагностика в реальном времени (ERAD).
7) Коммуникационная периферия: 1 интерфейс шины управления питанием (PMBus); 1 интерфейс I2C (с возможностью загрузки по I2C); 2 интерфейса шины CAN с поддержкой CAN-FD (с возможностью загрузки по CAN); 2 интерфейса SPI (с возможностью загрузки по SPI); 2 интерфейса SCI (с возможностью загрузки по SCI); 1 интерфейс локальной сети LIN; 1 быстрый последовательный интерфейс (FSI) с передатчиком и приёмником.
8) Аналоговая подсистема: 3 12-разрядных АЦП с быстродействием 4,73 MSPS; до 21 внешнего канала; по 4 встроенных блока постобработки (PPB) на каждый АЦП; до 8 оконных компараторов (CMPSS) с 12-разрядными опорными ЦАП; цифровой фильтр помех; 2 буферизованных 12-разрядных выхода ЦАП; до 7 усилителей с программируемым усилением (PGA), значения усиления 3, 6, 12, 24; программируемая выходная фильтрация.
9) Усовершенствованная периферия управления: до 24 каналов ePWM с высоким разрешением (122 пс); поддержка «мёртвого времени» высокого разрешения; встроенные зоны аппаратной защиты (TZ); 7 усовершенствованных модулей захвата (eCAP), 2 из них с захватом высокого разрешения (HRCAP); до 2 усовершенствованных модулей квадратурного энкодера (eQEP) с поддержкой режимов CW/CCW; до 4 входных каналов сигма-дельта фильтров (SDFM), по два параллельных фильтра на канал; стандартная фильтрация данных SDFM; компараторный фильтр для быстрого реагирования на выход за пределы.
10) 4 конфигурируемых логических блока (CLB): расширение функций существующей периферии; поддержка решений менеджера положения.
11) Встроенная библиотека FOC: бездатчиковое векторное управление (FOC) с программным энкодером; библиотека FOC размещена во встроенном ROM.
12) Корпуса: PQF — 100-выводной пластиковый тонкий четырёхсторонний плоский корпус (LQFP100); PQH — 64-выводной пластиковый тонкий четырёхсторонний плоский корпус (LQFP64); PNK — 56-выводной пластиковый безвыводной корпус (VQFN56).
13) Температурные диапазоны и уровни качества: S — от –45 до +125 °C, промышленный; Q — от –55 до +125 °C, промышленный расширенного диапазона; E — от –55 до +125 °C, промышленный с отбраковочными испытаниями.
Основные области применения
— Радары средней и малой дальности — Наружные блоки кондиционеров — Управление приводами автоматических дверей лифтов — Автоматическое сортировочное оборудование — Управление станками с ЧПУ — Текстильные машины, сварочные аппараты — Зарядные станции переменного и постоянного тока — Модули беспроводной зарядки транспортных средств — Системы преобразования энергии накопителей (PCS) — Центральные инверторы — Оптимизаторы мощности солнечных панелей — Стринговые инверторы — Преобразователи DC/DC — Инверторы и управление двигателями — Бортовые зарядные устройства (OBC) и беспроводные зарядные устройства — Модули управления приводами переменного тока — Силовые каскады приводов переменного тока — Силовые каскады линейных двигателей — Модули управления сервоприводами — Драйверы BLDC-двигателей с питанием от переменного и постоянного тока — Промышленные преобразователи AC/DC — Трёхфазные ИБП — Блоки питания коммерческого сетевого оборудования и серверов (PSU) — Выпрямители для коммерческих систем связи