美國ADI公司于2010年1月19日在北京發(fā)布了Blackfin系列匯聚式數(shù)字信號控制處理器BF50x系列。該系列處理器的工作頻率為400MHz(雙MAC),比目前市場上價格類似的競爭處理器僅為150MHz至200MHz的工作頻率提升了1倍。主要用于電源逆變器、UPS、電源和運動控制,以及電力計量、流量/液位計量等智能計量和高級感應(yīng)等。但BF50x系列的功耗參數(shù)未予公布。
BF50x處理器還內(nèi)置了可選的ADI雙核SAR 12位 ADC,有效分辨率為11.5位(ENOB),以及4MB同步并行閃存(不用外掛存儲器)。為了保證ADC不受主處理器主頻的干擾,BF50x在封裝上采用了獨立的ADC管芯。此外BF50x處理器還采用了ADC控制模塊(ACM),提供了ADC采樣與外部同步的低開銷精確方法以及兩個3相PWM單元、移動式存儲器接口(SDIO、eMMC、CE-ATA)和CAN控制器等(見圖1)。
圖1 Blackfin BF50x處理器架構(gòu)
ADI之所以在中國發(fā)布BF50x處理器系列,是因為中國市場在工業(yè)控制及電源等領(lǐng)域存在巨大需求。
據(jù)美國市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Stratigy Analytics的報告,到2012年,全球地面光伏市場將以23%的復(fù)合年增長率增至350億美元。中國的太陽能電池生產(chǎn)每年將以50%以上的速度增長。來自全球風(fēng)能理事會的報告顯示,未來5年內(nèi),全球風(fēng)力發(fā)電能力將翻一番,今年中國有望成為世界最大的風(fēng)力渦輪機(jī)生產(chǎn)國。
其次,據(jù)中國工業(yè)和信息化產(chǎn)業(yè)部的數(shù)據(jù),從2008至2012年,中國將部署30萬個3G基站,其中,中國移動將在全國238個城市部署88,000個TD-SCDMA基站。
第三、在2008年11月5日國務(wù)院公布的擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的4萬億投資方案中,鐵路等重大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)約18000億元。
以上各領(lǐng)域的發(fā)展將帶動逆變器、電機(jī)控制和智能UPS市場的強(qiáng)勁增長。在電源逆變器、UPS、電源和運動控制,以及電力計量、流量/液位計量等智能計量和高級感應(yīng)應(yīng)用中,設(shè)計工程師需要更精確地控制(運動)、效率(功耗)、可靠性(電源質(zhì)量)以及功能(電力線通信)。400MHz的BF50x處理器擁有以下優(yōu)勢:
電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計師可以執(zhí)行更復(fù)雜的算法,確保根據(jù)系統(tǒng)行為的實時變化進(jìn)行動態(tài)控制,從而獲得更平穩(wěn)的工作性能并降低功耗。運用無傳感器矢量控制,實現(xiàn)更高的電機(jī)控制效率。利用高級建模技術(shù)可以精確判定轉(zhuǎn)軸位置和/或轉(zhuǎn)速,而無需使用位置/速度傳感器,實現(xiàn)更小的系統(tǒng)尺寸,更低的成本,更高的可靠性。
在UPS應(yīng)用中,可實現(xiàn)UPS系統(tǒng)的精確、無波動功率控制,同時具有精確分析負(fù)載變化的能力,并且能實時預(yù)測負(fù)載突變和喪失事件。BF50x處理器的兩個3相PWM單元可提供高級電源切換功能,使UPS系統(tǒng)能夠動態(tài)響應(yīng)各種負(fù)載條件下的非線性負(fù)載;此外還具有本地控制能力,可執(zhí)行啟動/關(guān)斷控制和電壓調(diào)整等功能。
在可再生能源逆變器應(yīng)用中,執(zhí)行復(fù)雜算法,支持逆變器將變化不定的直流輸出轉(zhuǎn)換為“干凈”的電流,對住宅和城市光伏電池(PV)陣列及風(fēng)輪機(jī)產(chǎn)生并流入商用電網(wǎng)或本地電網(wǎng)的電流進(jìn)行調(diào)整。實現(xiàn)超高效能量提取和傳輸,同時提供高級電源切換控制功能,支持防孤島和最大功率點跟蹤(MPPT)能力。
筆者在針對DSP技術(shù)的第三方獨立評估機(jī)構(gòu)美國伯克利設(shè)計技術(shù)公司(BDTI)的網(wǎng)站上查到,BDTI在對7家全球知名DSP廠商截止到2010年1月的23款(系列)定點DSP處理器,以“單位美元成本的速度比” BDTIsimMark2000/$進(jìn)行測試時,Blackfin BF50x評分是498分,是23款(系列)定點DSP處理器中該項得分最高的。測試標(biāo)準(zhǔn)與評分結(jié)果請見www.bdit.com。