Concerto知道是什么意思嗎？答案是——協(xié)奏曲。這也是德州儀器（TI）最新雙核MCU的名字。之所以叫這個(gè)名字，我想應(yīng)該是因?yàn)樗锶缙涿?，可以很好的協(xié)調(diào)一些應(yīng)用。
近日，德州儀器半導(dǎo)體事業(yè)部C2000業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理陳思儒向記者揭示了Concerto的奧秘。陳經(jīng)理首先給記者看了一段視頻（http://ihrv.cn/video/487.html），簡明扼要地闡述了該Concerto的四大目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域，即家用電器電機(jī)變速控制、混合動力電動汽車、數(shù)字電源以及太陽能逆變器。這些領(lǐng)域全都與“十二五”規(guī)劃有關(guān)，能夠很大程度上節(jié)能減排，讓世界更環(huán)保。
陳經(jīng)理打了個(gè)比方，如果使用智能電表、效率更高的HVAC 及照明、能智能充電的電動汽車，進(jìn)行更好的測量和查驗(yàn)，優(yōu)化電壓分配，支持太陽能及風(fēng)力發(fā)電，以上這些加起來，將給美國節(jié)省12.06%左右的能源，折合成現(xiàn)金就是524億美元。這對人口眾多、資源有限的中國絕對是一件十分具有誘惑力的事情。
如何做到以上這些呢？控制+連接是一個(gè)很好的解決方案。TI基于其C2000系列在馬達(dá)控制、數(shù)字電源等實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域15年的豐富經(jīng)驗(yàn)，推出了集成C28x內(nèi)核和ARM Cortex-M3內(nèi)核的雙核Concerto MCU。其中，C28x內(nèi)核用于密集型處理的實(shí)時(shí)控制，Cortex-M3用于主機(jī)通信，如做中斷、與外設(shè)的連接等。
在此之前，對MCU的一般性挑戰(zhàn)是：在理想控制與主機(jī)通信之間進(jìn)行權(quán)衡折衷，Concerto則消除了這些憂慮，兩個(gè)子系統(tǒng)各自獨(dú)立地完成自己的主要任務(wù)。這種單芯片解決方案降低了復(fù)雜度，處理器之間快速的通信縮短了延遲。
圖1為Concerto內(nèi)部架構(gòu)圖。其中，控制子系統(tǒng)以C28x為核心完成精確控制，其具有業(yè)界領(lǐng)先的計(jì)算能力、擴(kuò)展指令集、業(yè)界最高分辨率PWM、低延遲控制環(huán)路、實(shí)際的模塊化控制軟件、高速精準(zhǔn)型模擬以及高度靈活的控制架構(gòu)。主機(jī)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)穩(wěn)健的通信，具有非常完整的外設(shè)，如以太網(wǎng)、CAN、I2C、USB、UART等。主機(jī)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了開發(fā)人員的生態(tài)環(huán)境，負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)、中間件、軟件(SW) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。此外，主機(jī)子系統(tǒng)還有一些附加功能，如自然用戶界面、運(yùn)動模式和安全性。從圖1也可以看出，有一個(gè)共享區(qū)，可以讓兩個(gè)單獨(dú)運(yùn)行的子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
圖1 Concerto內(nèi)部架構(gòu)圖
以能耗較高的工業(yè)自動化領(lǐng)域?yàn)槔?，使用Concerto意味著控制子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)變速電機(jī)控制（轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速）、多種電機(jī)以及精確感測；而主機(jī)子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、通信橋接器、運(yùn)動模式和系統(tǒng)管理。再來看看Concerto在服務(wù)器群的應(yīng)用，控制子系統(tǒng)可以用來完成功率轉(zhuǎn)換（AC/DC）、多個(gè)電壓軌及負(fù)載、驅(qū)動高效拓?fù)浜碗娫幢Ｗo(hù)；主機(jī)子系統(tǒng)可以用來進(jìn)行系統(tǒng)管理、負(fù)載平衡以及診斷系統(tǒng)。就這樣，Concerto十分完美的協(xié)調(diào)了控制和連接功能，最大程度的實(shí)現(xiàn)環(huán)保。
陳經(jīng)理還特意強(qiáng)調(diào)了Concerto的安全特性。（1）錯(cuò)誤檢測及校正。高達(dá)1 MB 的閃存及具有糾錯(cuò)(ECC) 能力的132KB RAM；在CAN 和中斷寄存器上提供了奇偶校驗(yàn)功能，循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)；用于過流及過壓保護(hù)的比較器。（2）功能冗余。具有兩個(gè)內(nèi)核，因而允許每個(gè)內(nèi)核檢驗(yàn)另一個(gè)內(nèi)核以確保功能得到準(zhǔn)確執(zhí)行；兩個(gè)ADC 提供了可靠監(jiān)視輸入測量的能力；兩個(gè)時(shí)鐘用于備份；多個(gè)系統(tǒng)看門狗。例如，主機(jī)子系統(tǒng)檢測控制子系統(tǒng)是否穩(wěn)定，而控制子系統(tǒng)也可以反過來監(jiān)測主機(jī)子系統(tǒng)，即可以互相偵測或互相幫忙，并且同時(shí)做備份，這在汽車電子上會用的比較多。（3）保護(hù)特性。在GPIO 和寄存器上提供了鎖定保護(hù)功能；用于軟件知識產(chǎn)權(quán)(IP) 保護(hù)的內(nèi)存保護(hù)；永久禁用JTAG 以提供防盜保護(hù)。這些保護(hù)特性可以讓企業(yè)避免一些由于工程師跳槽帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
此外，與使用TI很多產(chǎn)品一樣，用戶可以輕松地?cái)U(kuò)展設(shè)計(jì)并專注于差異化。因?yàn)樵谡麄€(gè)C2000 平臺上提供了兼容性，以最大限度地提高代碼的重復(fù)使用率；明確分區(qū)的軟件基礎(chǔ)架構(gòu)；模塊化的controlCARD與專用套件相兼容。
最后，陳經(jīng)理還向記者展示了Concerto在其目標(biāo)應(yīng)用之一——太陽能逆變器中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示。由于兩個(gè)子系統(tǒng)是單獨(dú)運(yùn)行的，所以在同一時(shí)間內(nèi)，電池系統(tǒng)的控制加與不加可以看具體應(yīng)用，可以掛在電網(wǎng)里，也可以直接提供外面的電源、電壓控制，所有這些TI都有系列的解決方案。
圖2 Concerto在太陽能逆變器中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)框圖
正如Piccolo、Davinci、Sitara一樣，Concerto不但名字好聽，性能也有其獨(dú)到之處，相信也能像TI其他嵌入式處理器一樣，獲得用戶的廣泛認(rèn)可，演繹出動聽的協(xié)奏曲。