设计实时控制系统的工程师继续面临优化性能的挑战。这些系统要求最小的延迟，其中采样，处理和输出之间的时间延迟必须在狭窄的时间范围内，以满足性能规格。控制系统的核心是用于计算控制信号的数学密集算法。利用可以快速有效地执行数学运算的微控制器（MCU）是实现此目标的关键。理想情况下，当中央处理器（CPU）执行其他所需任务时，MCU将能够执行实时控制循环。某些系统甚至可能需要使用同一MCU支持电力线通信（PLC）。为此，TI C2000＆MCU最多集成了四个集成的片上硬件加速器，这些加速器可以显着提高许多实时应用中的设备性能。四个加速器包括浮点单元（FPU），实时协处理器控制律加速器（CLA），三角计算单元（TMU）和Viterbi，复数数学和CRC单元（VCU）。每个C2000 MCU均围绕一个快速的32位定点C28x CPU内核而设计，该内核利用了数字信号处理器和微控制器体系结构的最佳功能。将FPU添加到C28x定点核心（C28x + FPU）使该设备无缝支持硬件IEEE-754单精度浮点格式操作。由于与定点数学相比，浮点数学提供了较大的动态范围，因此开发代码变得更加容易，并且程序员不再需要关心缩放和饱和。另一个优点是它提高了鲁棒性，因为该值不会像定点数学中那样在上溢或下溢时缠绕数字线。使用编译器工具轻松编写软件并移植现有代码。 FPU指令是标准C28x指令集的扩展，因此大多数指令将在一个或两个流水线周期中运行，并且某些指令可以并行完成。平均而言，与定点数学相比，使用浮点数学可以将性能提高2.5倍以上。 CLA是设计用于数学密集型计算的独立32位浮点硬件加速器。它与C28x CPU并行执行实时控制算法，从而有效地将设备的计算性能提高了一倍。通常，当使用CLA的设备执行各种控制应用程序时，性能提高大约是C28x CPU的1.3倍。此外，通过使用CLA对时间紧迫的功能进行故障排除，C28x CPU可以释放其他任务，例如通信和诊断。由于CLA可以直接访问各种控制外设，例如ADC和PWM模块，因此它可以最大程度地减少延迟并具有快速的触发响应。 CLA可以在完成ADC采样转换的同一周期中读取ADC结果寄存器，从而提供ADC的“即时”响应。读取，减少采样到输出延迟，并允许系统更快地响应频率控制环路。凭借CLA的性能和效率优势，可以在单个设备上实现完整的复杂实时控制应用程序。 TMU是FPU的扩展。通过有效执行控制系统应用中常用的三角和算术运算，它进一步增强了C28x + FPU的指令集。与FPU一样，TMU是与C28x CPU紧密结合的IEEE-754浮点加速器，但是当FPU提供常规浮点数学支持时，TMU专注于加速一些特定的三角数学运算，否则循环会非常密集。这些三角运算包括正弦，余弦，反正切，除法和平方根。编译器工具具有对自动生成TMU指令的内置支持，这大大缩短了周期并大大提高了三角运算的性能。 TMU的主要优势在于，现有的C28x设计无需任何代码重写即可立即获得优势，同时保持了可移植性，因为支持和不支持TMU的TI MCU可使用相同的代码。 VCU是紧密耦合的定点加速器，可将通信应用程序的性能提高大约七倍。此外，在这些类型的应用中使用VCU时，无需单独的处理器即可节省成本。除了通信之外，VCU对于常规信号处理应用（例如滤波和频谱分析）也非常有用。当使用典型的MCU支持各种通信技术时，有四个关键操作会消耗大部分处理能力：维特比解码，复数快速傅立叶变换（FFT），复数滤波器和循环冗余校验（CRC）。使用VCU的硬件功能