Microchip dsPIC® DSC: moc procesora DSP i prostota MCU

Cyfrowe kontrolery sygnału dsPIC® firmy Microchip (DSC) obecne są na rynku od prawie 20 lat, a ich główne zastosowania obejmują m.in. sterowanie silnikiem, zasilanie cyfrowe, zaawansowane wykrywanie i sterowanie, solidny dotyk, wbudowane zabezpieczenia, bezpieczeństwo funkcjonalne i różne inne konstrukcje o wysokiej wydajności i solidności.

Układy DSC dsPIC zostały zaprojektowane w celu zapewnienia mikrokontrolerowi (MCU) mocy i funkcji silnika cyfrowego procesora sygnałowego (DSP) z wymaganą architekturą i zestawem instrukcji. Te przetworniki DSC przeszły długą drogę i obecnie można je dostosować do głównych zastosowań sterowania w czasie rzeczywistym i nadają się do różnorodnych zastosowań. Nadchodzące procesory DSC dsPIC33 będą zawierać ulepszone funkcje obsługujące nowe technologie i ich zastosowania.

DSPIC33 DSC - więcej niż MCU

Mikrokontrolery idealnie nadają się do zastosowań wymagających interfejsów użytkownika i czujników. Mogą inicjować i sterować aplikacjami, monitorować wejścia, reagować na przerwania i sterować wyjściami za pośrednictwem wyświetlaczy i elementów wykonawczych. Jednak jeśli chodzi o przetwarzanie sygnałów w czasie rzeczywistym, mikrokontroler potrzebuje większych możliwości.

Z kolei DSC (Digital Signal Controler) to jednoukładowy, wbudowany kontroler, który płynnie integruje atrybuty kontrolne MCU z możliwościami obliczeniowymi i przepustowością procesora DSP w jednym rdzeniu. Układy DSC dsPIC firmy Microchip oferują wszystko, czego można oczekiwać od potężnego kontrolera: przyspieszone operacje matematyczne, szybką, wyrafinowaną i elastyczną obsługę przerwań oraz funkcje bezpieczeństwa funkcjonalnego oraz ochrony. Procesory dsPIC DSC wykonują większość instrukcji w jednym cyklu. W połączeniu z wysoką przepustowością instrukcji i prawdziwymi możliwościami DSP, takimi jak mnożenie pojedynczego cyklu i pętla zerowego narzutu, otrzymamy bardzo wydajny MCU dla wbudowanych projektów sterowania.

Wraz z szybką deterministyczną wydajnością spełniającą wymagania projektowe w świecie rzeczywistym, przetworniki DSC dsPIC zawierają bogaty zestaw urządzeń peryferyjnych specyficznych dla aplikacji, które pomagają opracować systemy sterowania w czasie rzeczywistym.

• Połączenie wysokiej rozdzielczości modulatorów szerokości impulsu (PWM) do sterowania silnikiem oraz bardzo szybkich i dokładnych 12-bitowych przetworników analogowo-cyfrowych (ADC) z silnikiem DSP pozwala na wdrożenie wysokowydajnych, precyzyjnych metod w zastosowaniach sterowania silnikami.
• Moduły PWM zasilacza impulsowego (SMPS), wiele szybkich przetworników ADC, programowalne wzmacniacze wzmocnienia (PGA) i jednostka centralna (CPU) z szybkimi i przewidywalnymi przerwaniami umożliwiają realizację ciasnych pętli sterowania i potężnych algorytmów w celu maksymalizacji wydajności zasilania cyfrowego we wszystkich warunkach obciążenia.
• Dzięki wysokiemu poziomowi integracji analogowej przetworniki DSC dsPIC33 doskonale nadają się do stosowania w przypadku zaawansowanych interfejsów, czujników i niezawodnych aplikacji dotykowych. Procesory DSC oferują wysokowydajną jednostkę centralną (CPU) z silnikiem DSP zapewniającym deterministyczną reakcję w czasie rzeczywistym.
• Wybrane przetworniki DSC oferują działanie przy napięciu 5 V, co zapewnia lepszą odporność na zakłócenia i wzmocnione działanie. Przy pracy w temperaturach od -40°C do 150°C (kwalifikacja AEC-Q100 Grade 0) przetworniki DSC firmy Microchip idealnie nadają się do zastosowań motoryzacyjnych.
• Szeroka oferta układów DSC dsPIC33, gotowa do zapewnienia bezpieczeństwa funkcjonalnego i zgodnych z bezpieczeństwem funkcjonalnym, oferuje zintegrowane funkcje bezpieczeństwa sprzętowego, raporty dotyczące trybów awarii, skutków i analizy diagnostycznej (FMEDA), w celu opracowywania aplikacji o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa zgodnych z ISO 26262, IEC 61508 oraz IEC 60730.
• Układy DSC dsPIC33 ze zintegrowanym bezpiecznym podsystemem lub dowolne moduły DSC dsPIC33C mogą współpracować z układami scalonymi zabezpieczeń CryptoAuthentication i CryptoAutomotive w celu wdrożenia solidnych zabezpieczeń na poziomie systemu.

Najnowsze kontrolery DSC dsPIC firmy Microchip zostały zaprojektowane tak, aby oferować wydajność do 100 MHz, bogato wyposażone w urządzenia peryferyjne, w tym intefejs CAN-FD, konfigurowalną komórkę logiczną (CLC), kontroler dotykowy, bezpieczny podsystem, wzmacniacze operacyjne (OP-AMP), generator polaryzacji prądu (CBG), generator wyzwalania peryferyjnego (PTG) i inne urządzenia połączone szybką magistralą peryferyjną. Wbudowana pamięć waha się od 32 KB do 1 MB Flash dla pamięci programu i od 8 KB do 128 KB RAM dla pamięci danych.

Główne domeny aplikacji docelowych dsPIC

Kontrola silnika

Kontrolery DSC dsPIC33 wyposażone są w wyjścia PWM o wysokiej rozdzielczości z dedykowanymi podstawami czasu oraz szybkie i bardzo dokładne 12-bitowe przetworniki ADC, a także bogaty zestaw innych analogowych urządzeń peryferyjnych. Te urządzenia peryferyjne są przeznaczone do zastosowań związanych ze sterowaniem silnikami, które wymagają zmiennej prędkości ze stałym momentem obrotowym i sterowania zorientowanego na pole (FOC) w celu zapewnienia najwyższej efektywności energetycznej.

Cyfrowa moc

Rodzina urządzeń dsPIC33 zawiera dedykowane urządzenia peryferyjne, w tym zaawansowane generatory analogowe i wiele generatorów PWM o wysokiej rozdzielczości, w celu poprawy wydajności cyfrowej konwersji mocy i zastosowań oświetleniowych, które działają w bardzo zmieniających się warunkach obciążenia.

Wysoka wydajność i solidna konstrukcja

Moduły DSC dsPIC33 oferują bogaty zestaw urządzeń peryferyjnych zaprojektowanych w celu zaspokojenia różnorodnych potrzeb wymagających aplikacji o wysokiej wydajności. Te procesory DSC oferują zwiększoną wydajność procesora i wysoki poziom integracji analogowej w celu sterowania w czasie rzeczywistym, niezawodnej łączności i zaawansowanych aplikacji łączących czujniki.

Bezpieczeństwo funkcjonalne

Rodzina procesorów DSC dsPIC33 firmy Microchip oferuje szeroką gamę urządzeń gotowych do zapewnienia bezpieczeństwa funkcjonalnego i zgodnych z bezpieczeństwem funkcjonalnym, obsługujących zintegrowane sprzętowe funkcje bezpieczeństwa, raporty dotyczące trybów awarii, skutków i analizy diagnostycznej (FMEDA), podręczniki bezpieczeństwa i biblioteki oprogramowania diagnostycznego do opracowywania aplikacji o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa spełniające wymagania norm ISO 26262 i IEC 61508.