Texas Instruments Microcontrollori basati su ARM® AM261x/AM261x-Q1

I microcontrollori basati su Texas Instruments AM261x/AM261x-Q1 ARM^®sono progettati per soddisfare le complesse esigenze di elaborazione in tempo reale dei prodotti industriali e settore automobilistico integrato di nuova generazione. Grazie alle prestazioni scalabili ARM Cortex^®-R5F e a un ampio set di periferiche, il dispositivo AM261x/AM261x-Q1 di Texas Instruments è progettato per un'ampia portata di applicazioni offrendo al contempo funzionalità di sicurezza e periferiche ottimizzate per il controllo in tempo reale. Il dispositivo AM261x-Q1 è qualificato AEC-Q100 per applicazioni nel settore automobilistico.

Caratteristiche

Nuclei processore
- CPU Arm Cortex-R5F singole e doppie con ogni core che funziona fino a 500 MHz
  - 16 KB di I-cache con ECC a 64 bit per core CPU
  - 16 KB di D-cache con ECC a 32 bit per core CPU
  - 256 KB di memoria strettamente accoppiata (TCM) con ECC a 32 bit per core
  - Funzionamento Lockstep o dual-core supportato
- Unità di calcolo matematico trigonometrico (TMU) per l'accelerazione delle funzioni trigonometriche fino a 2x, una per ogni core MCU R5F
Memoria
- 1,5 MB di RAM condivisa integrata (OCSRAM)
  - Tre banchi × 512 KB
  - Protezione da errori ECC per l'intera OCSRAM da 1,5 MB
  - Cache L2 remota (RL2) per memoria esterna, programmabile via software fino a 256 KB per core CPU
- 2x interfaccia periferica seriale ottagonale (OSPI) fino a 133 MHz SDR e DDR
  - 1x con supporto eXecute In Place (XIP)
  - Espansione della RAM/Flash over the Air (FOTA)
- Controller per memorie di uso generale (GPMC)
  - Bus dei dati paralleli a 16 bit con bus di indirizzamento a 22 bit e quattro selezioni di chip
  - Spazio di memoria indirizzabile fino a 4 MB
  - Supporto integrato per il modulo di individuazione degli errori (ELM) per il controllo degli errori
Servizi e architettura System on Chip (SoC)
- 1 EDMA per supportare le funzioni di movimento dei dati
- Le seguenti interfacce supportano l'avvio del dispositivo
  - UART (primaria/di riserva)
  - OSPI NOR e NAND Flash (SDR 50 MHz e DDR 25 MHz) (primaria)
  - Avvio periferico USB
- Moduli di comunicazione interprocessore
  - Modulo SPINLOCK per la sincronizzazione dei processi in esecuzione su più core
  - Funzionalità MAILBOX implementata tramite i registri CTRLMMR
- Supporto per la sincronizzazione dell'ora della piattaforma centrale (CPTS) con router di interruzione di eventi di sincronizzazione e confronto dell'ora
- Moduli temporizzatore
  - 2x temporizzatori di supervisione con finestra (WWDT)
  - 4x temporizzatori di interruzione in tempo reale (RTI)
USB 2.0
- Porta configurabile come dispositivo host USB, dispositivo USB o dispositivo USB dual-role
- Modalità host USB 2.0
  - Alta velocità (HS, 480 Mbps)
  - Piena velocità (FS, 12 Mbps)
  - Bassa velocità (LS, 1,5 Mbps)
- Modalità dispositivo USB 2.0
  - Alta velocità (HS, 480 Mbps)
  - Velocità massima (FS, 12 Mbps)
Connettività industriale
- 2x unità programmabili in tempo reale – Sottosistema di comunicazione industriale (PRU-ICSS)
  - Sottosistema unità programmabile in tempo reale Dual-core (PRU0 / PRU1) per PRU-ICSS per 4 core totali
    - Hardware deterministico
    - Firmware dinamico
  - 20 canali enhanced input (eGPI) per PRU
  - Uscita potenziata a 20 canali (eGPO) per PRU
  - Periferiche e memoria Integrata
    - 1 UART, 1 ECAP, 1 MDIO, 1 IEP
    - 1x RAM condivisa per uso generico da 32 KB
    - 2x RAM dati condivisa da 8 KB
    - 1x IRAM da 12 KB per PRU
    - ScratchPad (SPAD), MAC/CRC
  - Codificatore digitale e cicli di controllo sigma-delta
  - Il PRU-ICSS consente protocolli industriali avanzati, tra cui:
    - EtherCAT^®, Ethernet/IP™
    - PROFINET^®, IO-Link^®
  - Controller di interruzione (INTC) dedicato
  - Integrazione dinamica CONTROLSS XBAR
Interfacce ad alta velocità
- Interruttore gigabit Ethernet 3-port integrato (CPSW) che supporta fino a due porte esterne
  - MII (10/100), RMII (10/100) o RGMII (10/100/1000) selezionabili
  - IEEE 1588 (allegato D 2008, allegato E, allegato F) con 802.1AS PTP
  - Gestione PHY MDIO secondo la clausola 45
  - Classificatori di pacchetti basati su motore ALE 512x
  - Controllo di flusso prioritario con dimensioni di pacchetto fino a 2 KB
  - Quattro interrupt pacing hardware della CPU
  - Offload del checksum IP/UDP/TCP nell'hardware
  - Supporto per la rete sensibile al tempo (TSN)
  - Supporto cut-thru commutazione e traffico Interexpress (IET)
Connettività generale
- 6x RX-TX asincroni universali (UART)
- 4 controller interfaccia periferica seriale (SPI)
- 3 porte di rete di interconnessione locale (LIN)
- 3 porteI2C (Inter- circuito integrated)
- 2 moduli controller modulari area rete (MCAN) con supporto CAN-FD
- 1 trasmettitore di interfaccia seriale veloce (FSITX)
- 1 ricevitore di interfaccia seriale veloce (FSIRX)
- Fino a 141 pin I/O di uso generico (GPIO)

Rilevamento e attuazione
- Sottosistema di controllo in tempo reale (CONTROLSS)
- Barra di ingresso/uscita flessibile (XBAR)
- 3x convertitori digitali analogici (ADC) a 12 bit confrequenza di campionamento massima di 3 MSPS
  - Ogni modulo ADC con
    - 7 canali a singola estremità O
    - 3 canali differenziali
  - ADC digitale logico altamente configurabile
    - Con riferimento interno o esterno selezionabile
    - 4 blocchi di post-elaborazione per ogni modulo ADC
- 9 comparatori analogici con riferimento interno DAC a 12 bit (CMPSSA)
- 1 convertitore da digitale ad analogico a 12 bit (DAC)
- Moduli con modulazione della larghezza di impulso ad alta risoluzione potenziata (eHRPWM) 10x
  - Canali PWM singoli o doppi
  - Configurazioni PWM avanzate
  - Risoluzione temporale HRPWM potenziata
- 8 moduli capture potenziato (ECAP)
- 2 moduli codificatori a quadratura potenziata Pulse (EQEP)
- 2 moduli di filtro Sigma-Delta (SDFM)
Interfaccia per schede Multi-Media /Secure Digital (MMC/SD) da1 × 4 bit per la conservazione dei dati
Sicurezza
- Modulo di sicurezza hardware (HSM) con supporto per Auto SHE 1.1/EVITA
- Progettato per la conformità alla norma ISO 21434
- Supporto avvio protetto
  - Protezione contro il furto del dispositivo
  - Root-of-trust applicata all'hardware
  - Avvio autenticato
  - Protezione anti-rollback SW
- Sicurezza debug
  - Debug del dispositivo sicuro solo dopo un'autenticazione adeguata
  - Possibilità di disabilitare la funzionalità di debug del dispositivo
- ID dispositivo e gestione delle chiavi
  - Supporto per la memoria OTP (FUSEROM)
    - Memorizzazione delle chiavi root e di altri campi di sicurezza
  - Controller EFUSE separati e le ROM fusibile
  - Identificatori pubblici unici del dispositivo
- Unità di protezione della memoria (MPU)
  - MPU ARM dedicato per core Cortex-R5F
  - MPU di sistema - presente su varie interfacce nel SoC (MPU o firewall)
  - Da 8 a 16 regioni programmabili
    - ID abilitazione/privilegio
    - Indirizzo di inizio/fine
    - Leggibile/scrivibile/memorizzabile nella cache
    - Sicuro/non sicuro
- Accelerazione crittografica
  - Nuclei crittografici con supporto DMA
  - Dimensioni chiave AES-128/192/256 bit
  - SHA2 - supporto di 256/384/512 bit
  - DRBG con generatore di numeri casuali pseudo-casuali
Sicurezza funzionale
- Consente la progettazione di sistemi con requisiti di sicurezza funzionale
  - Modulo di segnalazione degli errori (ESM)
  - ECC o parità nel calcolo delle memorie critiche
  - RAM con test autonomo integrato (BIST) on-chip
  - Moduli diagnostici interni in esecuzione, inclusi monitoraggio della tensione, della temperatura e del clock, temporizzatori di supervisione con finestra e motori CRC per controlli dell'integrità della memoria
- Conforme agli obiettivi di sicurezza funzionale [industriale]
  - Sviluppato per applicazioni di sicurezza funzionale
  - Documentazione da rendere disponibile per aiutare la progettazione del sistema di sicurezza funzionale IEC 61508
  - Capacità sistematica fino a SIL 3 mirata
  - Integrità dell'hardware mirata fino a SIL-3
  - Certificazione relativa alla sicurezza - IEC 61508 prevista
- Progettazione mirata [settore automobilistico] conforme alla sicurezza funzionale
  - Sviluppato per applicazioni di sicurezza funzionale
  - Documentazione da rendere disponibile per aiutare la progettazione del sistema di sicurezza funzionale ISO 26262.
  - Capacità sistematica mirata fino a ASIL D
  - Integrità dell'hardware mirata fino a ASIL-D
  - Certificazione relativa alla sicurezza - ISO 26262 prevista
Tecnologia/Package
- Qualificati secondo la norma AEC-Q100 per applicazioni per il settore automobilistico
- Package ZCZ
  - NFBGA a 324 pin
  - 15.00 mm × 15.00 mm
  - Passo da 0,8 mm
- Package ZFG
  - NFBGA a 304 pin
  - 13,25 mm × 13,25 mm
  - Passo da 0,65 mm
- Package ZEJ
  - NFBGA 256 pin
  - 13.00 mm × 13.00 mm
  - Passo da 0,8 mm
- Package ZNC
  - NFBGA da 293 pin
  - 10.00 mm × 10.00 mm
  - Passo da 0,5 mm

Applicazioni

Inverter CA
Conversione di potenza/controllo digitale Automotive
- Sistemi di gestione della batteria (BMS)
- Caricatori a bordo, convertitori CC/CC
Robot umanoidi
Robot industriali e collaborativi
Controllo digitale dell'alimentazione industriale
- Sistemi di conservazione dell'energia
- Carica EV
- Inverter di stringa

Robot mobile
PLC, DCS e PAC
- Modulo di comunicazione
- Modulo di ingresso digitale
- Modulo di uscita digitale
- IO remoto autonomo
I/O remoto
Drive servo a monoasse e multiasse
Unità di controllo telematica