你了解TMS320F28P55x 系列MCU嗎？TMS320F28P55x首次集成NPU

TMS320F28P55x 系列MCU是德州儀器推出的一款產(chǎn)品，為增進(jìn)大家對(duì)TMS320F28P55x 系列MCU的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)TMS320F28P55x 系列MCU以及TMS320F28P55x 系列MCU與AI的關(guān)系予以介紹。如果你對(duì)TMS320F28P55x 系列MCU具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、MCU

MCU按其存儲(chǔ)器類型可分為無片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。對(duì)于無片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用（典型芯片為8031）。帶片內(nèi)ROM型的芯片又分為片內(nèi)EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內(nèi)掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內(nèi)FLASH型（典型芯片為89C51）等類型，一些公司還推出帶有片內(nèi)一次性可編程ROM（One Time Programming, OTP)的芯片（典型芯片為97C51)。MASKROM的MCU價(jià)格便宜，但程序在出廠時(shí)已經(jīng)固化，適合程序固定不變的應(yīng)用場(chǎng)合；FLASH ROM的MCU程序可以反復(fù)擦寫，靈活性很強(qiáng)，但價(jià)格較高，適合對(duì)價(jià)格不敏感的應(yīng)用場(chǎng)合或做開發(fā)用途；OTPROM的MCU價(jià)格介于前兩者之間，同時(shí)又擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)的電子產(chǎn)品。

由于MCU強(qiáng)調(diào)是最大密集度與最小芯片面積，以有限的程序代碼達(dá)成控制功能，因此當(dāng)今MCU多半使用內(nèi)建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash內(nèi)存來儲(chǔ)存韌體碼，MCU內(nèi)建Flash內(nèi)存容量從低階4~64KB到最高階512KB~2MB不等。

隨著時(shí)代的發(fā)展，MCU的工藝也在不斷的進(jìn)步，德州儀器便推出了TMS320F28P55x 系列MCU。

二、TMS320F28P55x 系列MCU

作為業(yè)內(nèi)首款集成了NPU（集成神經(jīng)處理單元） 的實(shí)時(shí)MCU，TMS320F28P55x 系列可以實(shí)現(xiàn)更智能的實(shí)時(shí)控制，并以更精悍的整體系統(tǒng)尺寸和更低的成本，使故障檢測(cè)準(zhǔn)確率超過 99%。同時(shí)，憑借高達(dá) 1.1MB 的集成式閃存存儲(chǔ)器、24 個(gè)脈寬調(diào)制通道和39 個(gè)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器通道，TMS320F28P55x 系列得以對(duì)整個(gè)實(shí)時(shí)控制環(huán)路進(jìn)行優(yōu)化，從而帶來實(shí)時(shí)控制性能的進(jìn)一步躍升。

師英談到，在當(dāng)前工業(yè)及汽車領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，越來越多的任務(wù)傾向于采用更為智能、基于AI的方法來完成。而對(duì)于嵌入式系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)控制系統(tǒng)而言，邊緣AI無疑是一個(gè)必然選擇。

在AI技術(shù)快速融入工業(yè)領(lǐng)域的今天，搭載NPU的TMS320F28P55x 系列無疑為工業(yè)用戶和開發(fā)者開辟了一條利用邊緣AI顯著提升系統(tǒng)速度、效率和安全性的"快行道"。

這是因?yàn)?，與云端AI相比，TMS320F28P55x 支撐的邊緣AI模式由于無需上傳數(shù)據(jù)至云端，帶來了實(shí)時(shí)性和設(shè)備安全性的提升；而NPU在卷積運(yùn)算及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算上的"天生專長(zhǎng)"，則讓更高的效率與更低的功耗得以實(shí)現(xiàn)。

那么，實(shí)時(shí)控制與AI的"聯(lián)姻"，會(huì)為工業(yè)領(lǐng)域帶來哪些可喜的變革？我們不妨以一類日益常見的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景--電弧故障檢測(cè)來加以說明。

眾所周知，全球能源轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，顯著刺激了對(duì)光伏等新能源和儲(chǔ)能裝置的應(yīng)用需求增長(zhǎng)。然而，在提升電力系統(tǒng)可持續(xù)性的同時(shí)，為了防止出現(xiàn)火災(zāi)和系統(tǒng)損壞等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電弧故障的檢測(cè)需求也伴隨而生。

在傳統(tǒng)的非NPU方案中，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)控制與檢測(cè)，采用的是"雙芯片"的模式。即用一塊C2000的MCU對(duì)光伏逆變系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的同時(shí)，再額外增加一塊MCU專門用于電弧電源檢測(cè)。其檢測(cè)原理則是對(duì)直流母線電壓與電流進(jìn)行采樣，并設(shè)置一系列觸發(fā)閾值或規(guī)則來判斷電弧是否發(fā)生。

受限于諸多因素，這種傳統(tǒng)方案的檢測(cè)準(zhǔn)確率通常只能達(dá)到85%左右。一旦漏報(bào)或誤報(bào)，用戶都將承受效率及成本的損失，并面臨不可小視的安全風(fēng)險(xiǎn)。

而搭載NPU的TMS320F28P55x的出現(xiàn)，則可以為這一局面帶來顯著的改善。在應(yīng)用F28P55X的創(chuàng)新解決方案中，原有的DC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器以及MPPT系統(tǒng)均繼續(xù)沿用C2000系列的核心技術(shù)進(jìn)行控制，這意味著原始的實(shí)時(shí)控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與硬件配置基本保持不變，特別是軟件算法層面無需做出調(diào)整。

唯一的變化在于，電弧檢測(cè)的任務(wù)將轉(zhuǎn)由F28P55X內(nèi)置的NPU來擔(dān)綱。據(jù)師英介紹，先進(jìn)的離線邊緣AI工具--TI Edge AI Tools能夠針對(duì)大量電弧發(fā)生時(shí)的電流與電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行深度訓(xùn)練，從而構(gòu)建一個(gè)精準(zhǔn)的CNN模型。而模型訓(xùn)練完成后，則可以通過專用的軟件開發(fā)工具輕松部署到F28P55X的NPU上。

得益于AI的"加持"，由于這一過程是基于龐大的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，而不再依賴傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)規(guī)則與觸發(fā)閾值來判斷電弧情況，因此一舉將檢測(cè)準(zhǔn)確率提升到了99%。這一顯著的變化，無疑彰顯出了AI在智能決策、維護(hù)等方面的巨大潛能。

更為可喜的是，這樣的前沿案例并非"紙上談兵"，而是已經(jīng)擁有了實(shí)實(shí)在在的落地案例。

例如，正是受益于TMS320F28P55x 系列的拉弧保護(hù)解決方案，光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域的知名廠商SOLAX Power顯著提高了復(fù)雜用戶環(huán)境中的電弧故障檢測(cè)精度和減少誤報(bào)的能力，單次電弧判斷時(shí)間縮短至 5ms，且在檢測(cè)到拉弧 0.2s 內(nèi)即可快速自動(dòng)切斷電路，并實(shí)現(xiàn) 0 誤報(bào)率，從而讓整個(gè)行業(yè)長(zhǎng)期存在的挑戰(zhàn)迎刃而解。

以上便是此次帶來的TMS320F28P55x 系列 MCU相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對(duì)TMS320F28P55x 系列 MCU已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!