德州仪器C2000™ MCU新品发布：边缘AI与实时控制的创新突破

近日，德州仪器（TI）推出了两款全新的微控制器产品——TMS320F28P55x系列和F29H85x系列。这两款产品不仅在实时控制领域实现了重大突破，还首次集成了边缘人工智能（AI）硬件加速器，进一步提升了系统的效率、安全性和可持续性。

为了让大家更深入地了解这两款产品，德州仪器中国区技术支持总监师英先生在发布会上详细介绍了TMS320F28P55x系列和F29H85x系列的创新特性，以及其在工业、汽车等领域的广泛应用前景。

（德州仪器中国区技术支持总监师英先生）

背景：C2000™ MCU的演进与实时控制的核心价值

要知道，C2000™ MCU系列自1994年推出以来，已经走过了30年的发展历程。作为德州仪器在实时控制领域的核心产品，C2000™ MCU凭借其强大的数学运算能力、高精度的ADC（模数转换器）和PWM（脉宽调制）技术，广泛应用于电机控制、电源变换、太阳能逆变器、伺服驱动等领域。

据介绍，实时控制系统的核心在于对物理世界的精确感知和快速响应，而C2000™ MCU正是通过其高效的信号处理能力和实时控制算法，成为了这些系统的“智慧大脑”。

师英先生在发布会上指出，实时控制系统的设计面临着诸多挑战，尤其是在工业与汽车领域，如何以经济实惠的价格优化实时控制功能，同时利用集成功能实现系统设计创新，是工程师们亟待解决的问题。C2000™ MCU通过其强大的实时控制性能和丰富的集成功能，为这些挑战提供了有效的解决方案。

TMS320F28P55x系列：边缘AI与实时控制的完美结合

全新TMS320F28P55x系列是C2000™ MCU家族中的最新成员，也是业内首款集成了神经处理单元（NPU）的实时MCU。这一创新设计使得F28P55x能够在本地执行AI算法，显著提升了系统的智能化水平和故障检测能力。

首先，是边缘AI的优势。边缘AI是指将AI算法的执行从云端转移到设备端，直接在边缘设备上进行数据处理和决策。这种模式具有三大优势：

● 更低的延迟：无需将数据传输到云端，减少了网络延迟，能够实现更快的响应速度。

● 更高的电源效率：通过优化算法和硬件加速，边缘AI能够在本地高效执行AI运算，降低系统功耗。

● 更高的安全性和可靠性：数据无需上传至云端，减少了数据泄露的风险，同时避免了网络传输中的不确定性。

其次，是NPU的强大性能。F28P55x集成的NPU专门用于执行卷积神经网络（CNN）等AI算法，其性能比传统的CPU提升了5-10倍。在故障检测应用中，F28P55x的准确率高达99%，远超传统方案的85%。例如，在太阳能逆变系统中，F28P55x能够通过电弧检测算法，快速识别并切断电路，避免火灾等安全事故的发生。

第三，是系统成本与尺寸的优化。传统的电弧检测方案通常需要额外的MCU和复杂的电路设计，而F28P55x通过集成NPU，实现了单芯片解决方案。这不仅简化了系统设计，还显著降低了成本和尺寸。

为了进一步体现这方面的优势，师英先生特别提到，德州仪器的合作伙伴SOLAX已经成功开发了基于F28P55x的电弧检测模块，其单次电弧判断时间缩短至5毫秒，误报率近乎为零。

F29H85x系列：64位C29内核的性能飞跃

全新F29H85x系列则是C2000™ MCU家族的另一款重磅新品，其最大亮点在于采用了全新的64位C29内核。这是C2000™ MCU内核时隔23年后的首次重大升级，标志着实时控制处理器在性能上的又一次飞跃。

具体来说，在架构创新方面，C29内核采用了超长指令字（VLIW）架构，每个机器周期可以同时执行8条指令，显著提升了并行运算能力。与上一代C28内核相比，C29在信号链性能上提升了2-3倍，FFT（快速傅里叶变换）性能提升了5倍，中断响应速度提升了4倍。这些性能提升，使得F29H85x能够更好地应对高实时性要求的应用场景，如电机控制、电源变换等。

在安全保障方面，F29H85x系列在设计之初就充分考虑了功能安全与信息安全的需求。其中，在功能安全方面，F29H85x符合汽车领域的ISO 26262 ASIL-D标准和工业领域的IEC 61508 SIL-3标准，能够满足最高等级的安全要求；在信息安全方面，F29H85x集成了硬件安全模块（HSM），能够有效防止未经授权的访问和网络威胁。

在应用场景方面，F29H85x系列凭借其强大的性能和安全性，能够广泛应用于电动汽车、工业自动化、机器人等领域。例如，在电动汽车中，F29H85x可以集成车载充电机（OBC）、DC/DC转换器和主机MCU的功能，实现单芯片解决方案，从而提升系统效率、减小尺寸并降低成本。

C2000™ MCU生态系统：一站式服务、全方位支持

为了帮助客户更好地开发基于C2000™ MCU的应用，德州仪器提供了丰富的生态系统支持。从参考设计、硬件和软件的开发工具，到功能安全和信息安全的认证库，德州仪器为客户提供了一站式的解决方案。特别是在从F28系列迁移到F29系列的过程中，德州仪器提供了专门的迁移工具，帮助客户快速完成系统升级。

此外，德州仪器还支持多种建模和仿真工具，比如ETAS和MathWorks，并为客户提供了免费的CCS（Code Composer Studio）和SysConfig可视化配置工具。在AUTOSAR方面，德州仪器与国际知名的供应商如VECTOR、ETAS等合作，同时也积极支持国内版本的AUTOSAR开发。

结语：C2000™ MCU为未来的实时控制应用奠定坚实基础

随着工业4.0和智能汽车的快速发展，实时控制系统的需求日益增长。德州仪器通过推出TMS320F28P55x和F29H85x系列，不仅提升了C2000™ MCU的性能和功能，还通过集成边缘AI和64位C29内核，为未来的实时控制应用奠定了坚实的基础。

正如师英先生在发布会上所言：“德州仪器将继续致力于技术创新，推动实时控制系统向更高效、更安全、更智能的方向发展。未来，C2000™ MCU将在更多领域发挥其强大的实时控制能力，为全球的工业自动化和智能汽车产业提供强有力的支持。”

不难看出，TMS320F28P55x和F29H85x系列的推出，不仅标志着C2000™ MCU在性能和功能上的重大突破，也为边缘AI和实时控制的融合提供了新的可能性。未来，随着这些新品的广泛应用，德州仪器将继续引领实时控制技术的发展，为全球的工业自动化和智能汽车产业注入新的活力。