CONTROLLO
approfondimenti
Maggio 2014
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Automazione e Strumentazione
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quale sia il “caso peggiore”.
Per agevolare la comunicazione efficiente fra i
core, le MCU Delfino F2837xD usano
memo-
ria condivisa
, laddove entrambi i core hanno
pieno accesso ai dati in lettura/scrittura. Gli
sviluppatori hanno inoltre accesso a due RAM
di messaggi dedicate per lo scambio di mes-
saggi di lettura/scrittura senza conflitti fra i
core.
I sottosistemi dell’architettura della MCU Del-
fino F2837xD hanno molte funzionalità per il
controllo degli errori
. La memoria non vola-
tile e la SRAM offrono funzionalità di ECC
e parità. Sono inoltre disponibili funzionalità
diagnostiche a livello di dispositivo per gene-
rare flag, interrupt e segnali di errore esterni,
che consentono di effettuare diagnosi all’ac-
censione e durante l’esecuzione dell’applica-
zione (runtime). In questo modo si migliora
l’integrità a livello di sistema a fronte di un
costo contenuto e si favorisce l’adozione di
diverse topologie di sicurezza funzionale.
Consolidamento del sistema con
periferiche di controllo e analogiche
integrate
Le periferiche di controllo della MCU Delfino
F2837xD comprendono temporizzatori PWM,
periferiche Enhanced Capture Unit (acquisi-
zione avanzata) e Quadrature Encoder Pulse a
32 bit. Ogni
modulo PWM
supporta funzio-
nalità ad alta risoluzione sui canali A e B, che
estendono la risoluzione del passo PWM pari
a 150ps pe consentire tecniche di modulazione
PWM ad alta frequenza e topologie di con-
trollo avanzate.
Nelle applicazioni di controllo di fascia alta,
come i servo azionamenti, serve un feedback
ad alta risoluzione per fornire misure precise
della corrente di fase per il posizionamento
di precisione con bassa ondulazione di cop-
pia; tuttavia, per alcune misure, ad esempio le
misure di corrente con current-sense sul low-
side ad alata velocita’, avere dei sample-rates
precisi e’più importante che avere una risolu-
zione elevata. Per soddisfare diverse esigenze
di precisione, l’architettura della MCU Delfino
F2837xD offre ADC flessibili che possono
supportare due modalità di risoluzione: 16 bit a
1,1 MSPS e 12 bit a 3,5 MSPS. Le MCU sono
provviste di quattro
ADC integrati
in maniera
indipendente che effettuano conversioni simul-
tanee, consentendo ai sistemi industriali di
monitorare con precisione molteplici segnali in
tempo reale. Ad esempio, in un servo aziona-
mento i progettisti possono monitorare le ten-
sioni e le correnti di un motore trifase, deco-
dificando contemporaneamente via software il
feedback ad alta frequenza proveniente da un
resolver.
Le MCU Delfino F2837xD offrono tre
conver-
titori digitale-analogico
per fornire segnali
di attuazione analogici e tracciare i parametri
ingegneristici a livello di sistema, oltre a
otto
demodulatori/filtri sigma delta
. Poiché il
controllo di motori industriali comporta ten-
sioni elevate, è necessario un isolamento ade-
guato quando si misurano i segnali di feedback.
Gli sviluppatori possono usare il convertitore
delta sigma AMC120x di TI per convertire
valori analogici in un flusso di bit digitali che
arriva direttamente all’interfaccia sigma delta
della MCU Delfino F2837xD e viene ricostru-
ito dal demodulatore. Questo processo con-
sente di rilevare la corrente hot-side/high-side
delle fasi del motore, assicurando la necessaria
fedeltà del feedback.
Le MCU integrano anche otto
comparatori a
finestra
indipendenti dalla CPU che minimiz-
zano la latenza del segnale di attivazione, in
modo che il sistema possa reagire prontamente
a condizioni sopra/sotto limite o andare in
arresto completo in caso di eventi catastrofici.
Migrazione e sviluppo trasparenti
Molte aziende produttrici stanno sviluppando
progetti esistenti e hanno investito molto nello
sviluppo di codici con Delfino e altre MCU.
L’architettura Delfino consente di adottare
una ripartizione semplificata dei compiti del
firmware. Ad esempio, il compilatore C gesti-
sce l’uso della TMU.
Quando una funzione TMU nativa è disponi-
bile per l’uso, il compilatore utilizza automati-
camente la TMU invece di chiamare una fun-
zione dalla libreria matematica, consentendo
ai progetti esistenti basati su CPU C28x di
sfruttare immediatamente l’incremento delle
prestazioni della TMU, pari a cinque volte.
La TMU può aumentare anche le prestazioni
di un codice applicativo basato su MathLAB/
Simulink.
Questo approccio migliora la portabilità della
proprietà intellettuale (IP), poiché lo stesso
codice può essere usato con MCU di TI, con o
senza funzionalità TMU.
Il sottosistema di memoria offre un meccani-
smo flessibile di
protezione del codice
che
consente a fornitori e sviluppatori di scam-
biarsi proprietà intellettuale. Per velocizzare la
progettazione, TI e i suoi partner offrono una
varietà di librerie software, librerie matema-
tiche CLA, kit di sviluppo, strumenti e assi-
stenza tecnica.
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