TI可以為客戶提供更多的選擇日前，在蓋世汽車主辦的2022年第三屆混合技術發展論壇上，德州儀器中國區MCU產品技術經理魯靜介紹，為了滿足高電壓，集成化和高安全性的行業需求，TI推出了基于ARM內核的第三代C2000 DSP和AM263X實時MCU產品，提供多種引腳數，存儲器和封裝選擇，滿足集成通信，功能安全和信息安全的需求

德州儀器中國區MCU產品技術經理

組織以下演講內容:

德州儀器是一家半導體芯片公司我們的業務涵蓋芯片的研發，制造，測試和銷售TI擁有8000多種模擬和數字產品，全球近10萬客戶分布在工業汽車，消費電子，企業市場和通信市場今天我們就來重點介紹一下TI在汽車電動化領域的MCU產品

TI于1986年進入中國，36年來，我們一直在擴大我們在中國的本地服務系統目前，TI在成都有一個綜合制造基地，在北京，上海和深圳有R&D團隊我們還在上海和深圳設有產品分銷中心，以及近20個銷售和技術支持分支機構，為中國的客戶提供全方位的支持

德州儀器汽車電氣化MCU解決方案

最近幾年來，電動化，智能化，網聯化等汽車產業發展趨勢也帶來了諸多技術挑戰在電動化領域，市場趨勢要求汽車的電驅動速度越來越快，純電動續航里程越來越長，充電時間需要更快，電力轉換效率需要更高，要支持SiC等功率器件，PWM變頻控制的開關速度也會變得更快，同時保證電力系統的功能安全

在智能領域，要求芯片具有更強的計算能力，支持多傳感器融合聯網要求汽車在互聯互通的同時保證數據安全和網絡安全

首先是高性能，其次是信息安全和功能安全越來越重要，這就要求MCU產品不僅要考慮主頻，還要考慮整個系統的功能安全。

今天很多嘉賓都提到汽車行業非常浩繁這個體量的另一個表現就是整個產品的開發周期越來越短作為半導體供應商，我們需要提供更好的軟件開發環境和知識庫，讓客戶快速開發產品，我們需要更好地實現產品重用

首先看一下整個車身的MCU布局我們選擇了幾個大家可能感興趣的MCU應用針對自動駕駛的雷達處理，TI推出了AM27系列產品，包括一對R5鎖步內核和一個C6000 DSP內核TI的DSP有二三十年的歷史，所以我們在數字信號運算方面的性能非常優越，可以很好的處理雷達信號同時TIAM27也非常適合語音信號處理，可以支持個性化產品的開發

另外，汽車正在向域控制器發展，未來車身各模塊之間的數據傳輸流量會越來越高，目前的LIN和CAN將難以滿足需求從長遠來看，車載以太網可能很快就會落地，所以TI推出了AM24系列產品，可用于車身網關或域控制器

今天的主角是C2000和AM26，它們將更多地用于電控，電驅動和其他電氣化領域TI所有的產品都是基于統一的架構，基于統一架構的整個開發過程會更快

我們把電氣化的過程分為兩部分第一部分是電驅動，包括混合動力系統，電驅動部分，車身空調等等

此外，就是電控部分，如插電式混合充電OBC，車身高低壓轉換的DC/DC轉換器等這些應用的共同特點是實時控制，即能夠快速采集板卡上的信號，通過一系列操作快速實現實時控制

針對這種實時應用，TI推出了兩個系列的產品，第一個是左邊的C2000系列，已經在市場上很多廠商中廣泛使用，右邊是我們去年推出的AM26x系列產品這種產品將于本月批量生產

兩款產品的共同特點是擁有TI高性能實時控制單元，包括高通量ADC模塊，高精度PWM模塊和高速比較器模塊。

針對功能安全和AUTOSAR的趨勢，AM26x產品上集成了HSM硬件的加密模塊，支持最高級別的ASIL—D認證。

我們來看看電控領域的趨勢汽車需要更長的續航里程，所以需要支持更高的功率根據市場信息和預測數據，2030年11kW或22kW OBC模塊的市場份額將越來越高要實現這類產品，需要有更快的開關頻率，所以我們會使用SiC等新型功率器件，控制頻率會從現在的一兩百K上升到幾百K，甚至百萬級控制此時，CPU將需要更高的計算能力，外設的性能也將進一步提高

TI的產品優勢明顯從ADC采樣到電控算法再到PWM輸出，整個環路可以控制在一微秒之內，這在業界是非常優秀的表現鑒于電子控制產品的復雜拓撲結構，我們還提供多達64個通道的高精度PWM，幫助客戶實現非常靈活的設計

在AUTOSAR和ASIL—D的支持下，客戶可以很容易地使用TI的芯片設計。

然后將其改進為OBC和DC/DC在PCB板上著陸的架構左邊是充電裝置通常，OBC的前端是AC/DC功率因數校正電路，它允許產品更高和更好地利用電網效率隨后，電壓將被DC/DC提升至400V甚至800V，為動力電池充電，動力電池將在進一步運行期間驅動電機

由于車身有很多揚聲器，座椅，大燈等設備，有12V或者48V的電路，需要一個從高壓到低壓的過程，而這個過程需要在汽車行駛過程中實現，所以功能安全是最重要的。

市面上各種廠商實現功能的方式多種多樣，我們總結為四種應用場景一種是目前市場上常見的，就是用單片作為PFC，非隔離電路，然后用第二個芯片作為OBC的DC/DC因為這個模塊需要與汽車的其他部分進行通信，所以通常需要第三個MCU來運行AUTOSAR，信息安全或功能安全

第二種方式，我們會選擇更強的MCU，可以把OBC的DC/DC部分和主控MCU部分結合起來，形成雙芯片方案。

第三種方式，有些客戶會把OBCPFC和DC/DC放在一個芯片上，用一個主MCU。

第四種方式是大整合所有四種功能都可以放在一個芯片上

TI提供所有設計靈活性，包括高性能產品，如四核400兆產品AM2634和雙核產品AM2632C2000也有四核產品和單核產品對于TI，我們更有選擇性，客戶可以根據自身情況選擇方案

對于DC/DC從高壓到低壓的轉換，我們也有雙芯片方案和單芯片方案集成也是當前的趨勢，我們期待看到更多創新的架構

TI C2000放大器，AM263x芯片特性介紹

TIC2000在實時控制領域已經使用了20多年在汽車領域，C2000在電氣驅動和電氣控制方面占有很高的比重評價一個芯片有四個方面第一，是否有足夠的能力和良好的性能對信號進行采樣，包括通道數，吞吐量和精度的性能

第二部分是處理部分，也就是計算能力。

第三部分是控制，包括車載設備的控制能力是否靈活，控制延時等等。

第四部分是接口，接口的數量，種類，吞吐量是否足夠豐富，能夠滿足客戶的需求以上四個方面基本可以評價一個MCU是否能滿足基本要求

那么C2000的優勢是什么呢在這里，我想引用一下比亞迪的魯總經理說過的話他說，比亞迪在做DM—i創新的時候，更多的是站在用戶的角度設計零部件其實TI也是如此我們在做芯片的時候，也需要站在用戶的角度去思考，客戶在做電驅動或者電子控制的時候，希望如何使用這些硬件模塊，我們需要提供哪些功能，讓它們的使用更加簡潔方便C2000基于上述角度設計了芯片

在計算部分，會對實時控制領域的算法進行分析，針對具體操作創建具體的硬件指令，提高計算速度我們還會放置一個專用的內核來快速響應ADC信號的中斷，從而減少信號延遲

在采樣部分，我們會考慮如何根據不同模塊的同步要求來設計ADC，實現多路同步另外，針對采樣中可能出現的誤差，我們會增加硬件的后處理模塊來自動修正同樣，PWM可以靈活調整各種信號的時區和相移，用戶可以通過它實現各種復雜的拓撲結構這些都是TI設計芯片的初衷

除了性能和實時控制的特點，C2000還在信息安全和功能安全方面做了大量工作比如為了保護代碼，我們有反鎖措施，加密啟動等相應的保護措施我們也有相應的硬件加速器來滿足信息傳輸過程中的加密需求

在功能部分，C2000目前已經達到ASIL—B級功能安全認證，未來將成為ASIL—D級認證芯片TI還提供功能安全診斷庫，功能安全手冊等資料，幫助客戶通過系統級認證

TI的AM26x系列更多的是面向ARM生態系統的客戶AM26x和C2000的區別僅在于內核不同使用ARMR系列內核，最多四個內核主頻會達到400MHZ，部分產品可以達到800MHZ所有配置都適用于電力驅動和電子控制應用

的內核可以靈活配置，用戶可以根據自己的軟件架構進行選擇以中間架構為例，它使用一對鎖步內核來監控功能安全和AUTOSAR，然后使用另外兩個內核來控制或處理電機的電量如果有些客戶沒有功能安全需求，可以使用四核來提高計算能力

TIAM26x系列所有產品均可兼容硬件客戶開發一系列產品時，硬件設計基本一致，可以通過軟件配置靈活選擇內核

在功能安全方面，AM26x支持ASIL—D認證，其功能安全特性將比C2000更加豐富不僅在內核級和內存訪問上有功能安全機制，而且在總線上增加了很多功能安全機制來保證系統安全其信息安全基本可以滿足汽車行業的需求，支持不同的算法客戶也可以在這個芯片上添加自己的密鑰，實現定制產品

參考設計簡介

未來市場上22kW的產品會越來越多此外，汽車正在成為一個大規模的儲能設備，因此在電源設計中，雙向充電的需求會越來越多

前面講了很多電控其實電傳動也會有電傳動和DC/DC的一些功能需求，包括反向制動，如何提高電傳動的系統效率針對這種應用，TI還推出了參考設計TIDM—02009

TI的使命是通過不斷的技術創新，讓電子設備讓人們的生活更美好也希望TI能通過MCU的不斷創新，為我們的行業提供更高性能，更高性價比的解決方案，幫助整個行業的電氣化進程越來越穩健

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