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在數字化浪潮的推動下，智能邊緣設備正成為工業(yè)、汽車領域創(chuàng)新的關鍵。其中工業(yè)及汽車領域的實時控制系統(tǒng)中，正呈現出顯著趨勢之一就是越來越多的任務傾向于采用更為智能、基于AI的方法來完成。
德州儀器（TI）中國區(qū)技術支持總監(jiān)師英在談及產業(yè)趨勢時表示：“對于嵌入式系統(tǒng)或實時控制系統(tǒng)而言，邊緣AI無疑是一個必然選擇。首先，實時性得到顯著提升，無需將數據上傳至云端，從而避免了傳輸延遲。其次，通過算法優(yōu)化及NPU的加入，系統(tǒng)整體功耗得以降低。NPU天生擅長處理卷積運算及神經網絡運算，因此能夠實現更高的效率與更低的功耗。最后，從安全性與可靠性的角度來看，避免了數據采集與傳輸至云端的過程，有助于提升設備的安全性。”
集成NPU，性能提高5-10倍
德州儀器以其深厚的技術積累和對市場需求的敏銳洞察，在業(yè)內率先推出具有神經處理單元（NPU）的TMS320F28P55x系列實時控制MCU。集成NPU，TMS320F28P55x的性能相比傳統(tǒng)C2000 CPU將提高5-10倍，這對于需要實時響應的應用場景至關重要。不僅提升了智能實時控制的能力，還極大地增強了系統(tǒng)的故障檢測準確率。
TMS320F28P55x C2000系列融入了NPU內核，意味著只需通過單一芯片，即可在保持原有功能的基礎上，額外實現故障檢測功能，極大地優(yōu)化了電子系統(tǒng)的尺寸與成本。
圖源：德州儀器媒體會
TMS320F28P55x系列產品的特性參數頗為亮眼，其內置的Flash最高可達1.1MB。對于實時系統(tǒng)而言，ADC與高精度PWM是兩大核心外設。TMS320F28P55x系列提供了24個高精度PWM通道以及最多39個ADC通道。
TMS320F28P55x是涵蓋多種配置的系列產品。德州儀器已經推出不同內存規(guī)格、汽車級認證以及功能安全等級的組合。預計該系列將陸續(xù)推出多達40余款型號，以滿足市場的多樣化需求。
故障檢測率超過99%
越來越多的任務傾向于采用更為智能、基于AI的方法來完成，集成NPU的控制器解決方案越來越多。
如，在太陽能及供電系統(tǒng)中的電弧檢測應用中，高壓導線或觸點間常常會產生電弧現象，這一潛在危險源可能引發(fā)火災，對電弧的有效檢測與預防非常重要。傳統(tǒng)的電弧故障檢測方法在適應性和靈敏度方面受到限制，會導致誤報或漏報實際電弧故障事件，從而對生產力、維護成本和操作員安全產生負面影響。TMS320F28P55x系列MCU能夠有效檢測和預防電弧現象，避免引發(fā)火災的潛在危險源。同時，借助支持邊緣AI的能力，客戶可以在本地訓練和執(zhí)行神經網絡算法來識別模式并檢測異常，從而提高運營的安全性和可靠性。
圖源：德州儀器媒體會
師英表示：“值得一提的是，在傳統(tǒng)的電弧故障檢測方案中，需要額外增加一個MCU用于電源電弧檢測，而采用TMS320F28P55x這一創(chuàng)新解決方案的過程中，原有的DC/DC轉換器、逆變器以及MPPT系統(tǒng)均繼續(xù)沿用了C2000系列的核心技術，這意味著原始的實時控制拓撲結構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整?！?/p>
另外，在馬達驅動領域，對馬達運行狀態(tài)的預測同樣非常關鍵，可以預判其未來可能出現的故障。在進行故障檢測與預測時，AI技術發(fā)揮著不可或缺的作用。通過TMS320F28P55x的運算機制，故障檢測的準確率可高達99%。
無論是馬達驅動還是電源轉換，TMS320F28P55x是在C2000系列中融入了NPU內核，這意味著，只需通過單一芯片，即可在保持原有功能的基礎上，額外實現故障檢測功能。這一創(chuàng)新設計極大地優(yōu)化了電子系統(tǒng)的尺寸與成本。
此外，在汽車領域，TMS320F28P55x系列可以應用于車載充電器（OBC）、DC/DC轉換器以及主機MCU的集成式架構中，提供更高效的能源管理和更安全的駕駛體驗。還適用于多電機的牽引逆變器以及助力轉向系統(tǒng)，為電動汽車市場帶來創(chuàng)新解決方案。
結尾
TMS320F28P55x系列C2000? MCU的推出，標志著德州儀器在實時控制MCU領域的又一次飛躍。其集成的AI功能不僅提高了系統(tǒng)的智能化水平，還為客戶提供了更高效、更安全、更經濟的解決方案。隨著AI技術的不斷進步和應用的不斷擴展，TMS320F28P55x系列C2000? MCU將在推動智能邊緣設備的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。德州儀器將繼續(xù)以其創(chuàng)新的產品和技術，引領智能邊緣設備的未來，為工業(yè)、汽車等領域的發(fā)展帶來更多的可能性。
