Texas Instruments MCU basati su Arm® AM263Px/AM263Px-Q1

I microcontrollori (MCU) basati su ARM® AM263Px/AM263Px-Q1 Texas Instruments sono progettati per soddisfare le complesse esigenze di elaborazione in tempo reale dei prodotti industriali e settore automobilistico integrato di nuova generazione. La famiglia di MCU AM263Px/AM263Px-Q1 comprende più dispositivi compatibile pin-to-pin con un massimo di quattro core ARM Cortex 400 MHz ®-R5F. Il sottosistema Arm R5F può essere programmato per funzionare in modalità lockstep o dual-core per molteplici configurazioni di sicurezza funzionale come opzione. Il sottosistema di comunicazioni industriali (PRU-ICSS) consente protocolli di comunicazione ethernet industriali integrati quali ethernet/IP®, EtherCAT®, PROFINET® (tra molti altri), connettività ethernet standard e interfacce I/O personalizzato. La famiglia è progettata per il futuro delle applicazioni di alimentazione digitale e controllo del motore con attuazione digitale avanzata e moduli di rilevamento analogico.

I core R5F multipli sono disposti in sottosistemi cluster con 256 KB di memoria condivisa strettamente accoppiata (TCM) insieme a 3 MB di SRAM condivisa, eliminando la necessità di memoria esterna. È incluso un ECC esteso per una maggiore affidabilità delle memorie on-chip, delle periferiche e delle interconnessioni. L'hardware Security Manager (HSM) gestisce firewall granulari, consentendo agli sviluppatori di implementare requisiti di progettazione del sistema rigorosi e orientati alla sicurezza. L'avvio sicuro e l'accelerazione crittografica sono disponibili anche sui dispositivi AM263Px . I dispositivi AM263Px-Q1 di Texas Instruments sono qualificati AEC-Q100 per le applicazioni del settore automobilistico.

Caratteristiche

  • Nucleo processore
    • MCU Arm Cortex-R5F single, dual e quad-core con ciascun core che opera fino a 400 MHz.
      • Cache I da 16 KB con ECC a 64 bit per core CPU
      • Cache D da 16 KB con ECC a 32 bit per core CPU
      • VIM integrato x256 per core CPU
      • Memoria Tightly-Coupled (TCM) da 256 KB con ECC a 32 bit per cluster di core CPU
      • Cluster con capacità Lockstep o dual-core
    • Unità matematica trigonometrica (TMU) per accelerare le funzioni trigonometriche
      • Fino a 4x, uno per core MCU R5F
  • Memoria
    • Sottosistema Flash con tecnologia di memoria OptiFlash e supporto eXecute In Place (XIP)
      • 1 interfaccia periferica seriale ottale (OSPI), fino a 133 MHz SDR e DDR
      • La variante AM263P Flash-in-package (ZCZ_F) include 8 MB di Flash OSPI.
  • 3 MB di RAM su chip (OCSRAM)
    • Sei banchi da 512 KB
    • Protezione da errore ECC
    • Supporto motore DMA interno
    • Cache L2 remota per memoria esterna, programmabile via software fino a 128KB per nucleo CPU
  • Servizi e architettura System on Chip (SoC)
    • 1 EDMA per supportare le funzioni di movimento dei dati
      • Due controller di trasferimento (TPTC)
      • Controller a 1 canale (TPCC)
    • Il boot del dispositivo è supportato dalle seguenti interfacce:
      • UART (primario/backup)
      • Flash NOR QSPI (4S/1S) (primario)
      • Flash NOR OSPI (8S 50 MHz SDR Mode0, 8S 25 MHz DDR XSPI) (primario)
    • Moduli di comunicazione interprocessore
      • Modulo SPINLOCK per la sincronizzazione dei processi in esecuzione su più core
      • Funzionalità della casella di posta implementata tramite registri CTRLMMR
    • Supporto alla sincronizzazione del tempo della piattaforma centrale (CPTS) con router di interrupt di sincronizzazione del tempo e confronto degli eventi
    • Moduli temporizzatore
      • 4 temporizzatori di supervisione in modalità a finestra (WWDT)
      • 8 temporizzatori di interrupt in tempo reale (RTI)
  • Connettività generale
    • 6 ricevitori trasmettitori asincroni universali (UART)
    • 8 controller di interfaccia periferica seriale (SPI)
    • 5 porte di rete di interconnessione locale (LIN)
    • 4 porte di circuito interintegrato (I2C)
    • 8 moduli controller di rete area modulare (MCAN) con supporto CAN-FD
    • 4 trasmettitori di interfaccia seriale veloce (FSITX)
    • 4 ricevitori di interfaccia seriale veloce (FSIRX)
    • Fino a 139 pin I/O per uso generico (GPIO)
  • Rilevamento e attuazione
    • Sottosistema di controllo in tempo reale (CONTROLSS)
    • Barre flessibili di ingresso/uscita (XBAR)
    • 5 convertitori analogico-digitali da 12 bit (ADC)
      • 6 ingressi ADC SAR fino a 4 MSPS
        • 6 canali single-ended
        • 3 canali differenziali canali
    • ADC altamente configurabile digitale logico
      • Trigger di inizio conversione XBAR (SoC)
      • Sample-and-hold definito dall'utente (S+H)
      • Blocchi di post-elaborazione flessibili (PPB)
    • 1 sottosistema resolver (pacchetti ZCZ-S e ZCZ-F) con
      • 2 resolver a convertitore digitale (RDC) OPPURE
      • 2 ADC da 12 bit possono essere utilizzati anche per uso generico
        • ADC SAR a 4 ingressi fino a 3 MSPS
          • 4 canali single-ended
          • 2 canali differenzial i
    • 10 comparatori analogici con riferimento DAC programmabile di tipo A (CMPSSA)
    • 10 comparatori analogici con riferimento DAC programmabile di tipo B (CMPSSB)
    • 1 convertitore da digitale ad analogico (DAC) da 12 bit
    • 32 moduli di modulazione della larghezza di impulso (EPWM)
      • Canali PWM singoli o doppi
      • Configurazioni PWM avanzate
      • Risoluzione temporale estesa di HRPWM
    • 16 moduli Enhanced Capture (ECAP)
    • 3 moduli Enhanced Quadrature Encoder Pulse (eQEP)
    • 2 moduli Sigma-Delta Filter Modules (SDFM) a 4 canali
    • Barre di multiplex aggiuntive per segnali (XBAR)
  • Connettività industriale
    • PRU-ICSS (Programmable Real-Time Unit - Industrial Communication Subsystem / Unità in tempo reale programmabile - Sottosistema di comunicazione industriale)
      • Sottosistema di unità di tempo reale programmabile dual-core (PRU0 / PRU1)
        • Hardware deterministico
        • Firmware dinamico
    • 20 canali enhanced input (eGPI) per PRU
    • 20 canali enhanced output (eGPO) per PRU
    • Periferiche integrate e memoria
      • 1 UART, 1 ECAP, 1 MDIO, 1 IEP
      • 1 RAM generale condivisa da 32 KB
      • 2 RAM dati condivisa da 8 KB
      • 1 IRAM per PRU da 16 KB
      • 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 per ordine
    • Controller di interrupt dedicato (INTC)
    • Integrazione dinamica CONTROLSS XBAR
  • Interfacce ad alta velocità
    • Switch Gigabit Ethernet a 3 porte integrato (CPSW) che supporta fino a due porte esterne
      • MII (10/100), RMII (10/100), o RGMII (10/100/1000)
      • 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 CPU hardware gestione delle interruzioni
      • Offload del checksum IP/UDP/TCP nell'hardware
  • Sicurezza
    • Modulo di sicurezza hardware (HSM) con supporto per Auto SHE 1.1/EVITA
      • ARMControllore di sicurezza dedicato basato su Arm Cortex-M4F
      • RAM isolate e protette, periferiche come timer, WWDT, RTC, controller degli interrupt
      • Periferiche correlate alla sicurezza come CRC, ESM, PBIST
    • Supporto avvio protetto
      • Protezione da acquisizione del dispositivo
      • Root of Trust (RoT) applicato dall'hardware
        • Supporto per due set di chiavi RoT
      • Supporto all'avvio autenticato
        • Supporto di avvio crittografato
      • Protezione anti-rollback del software
    • Sicurezza debug
      • Debug sicuro del dispositivo solo dopo l'autenticazione crittografica
      • Supporto per debug permanente/disabilitazione JTAG
    • ID dispositivo e gestione delle chiavi
      • ID univoco (ID SoC)
      • Supporto per memoria OTP (FUSEROM)
    • Supporto esteso per firewall
      • Unità di protezione della memoria di sistema (MPU) presenti su varie interfacce
    • Accelerazione crittografica
      • Nuclei crittografici con supporto DMA
      • Dimensioni chiave AES - 128/192/256 bit
      • Supporto per SHA2 a 256/384/512 bit
      • Generatore di bit casuali deterministici (DRBG) con generatore di numeri pseudo e true random (TRNG)
      • Acceleratore di chiave pubblica (PKA) per assistere nell'elaborazione della crittografia RSA/Curva ellittica (ECC)
  • Sicurezza funzionale
    • Consente la progettazione di sistemi con requisiti di sicurezza funzionale
      • Modulo di segnalazione degli errori (ESM) con pin SAFETY_ERRORn designato
      • ECC o parità su calcolo-memorie critiche
      • 4 comparatori di clock duali (DCC)
      • 3 controller di auto-test (STC)
      • Test autodiagnostico incorporato programmabile (PBIST) e iniezione di guasti per CPU e RAM su chip
      • Moduli di diagnostica interna a tempo di esecuzione, tra cui tensione, temperatura e clock monitoraggio, temporizzatori di supervisione, motori CRC a finestre per memoria controlli di integrità
    • Conforme agli obiettivi di sicurezza funzionale [industriale]
      • Sviluppato per applicazioni di sicurezza funzionale
      • Documentazione da mettere a disposizione per aiutare la progettazione del sistema di sicurezza funzionale IEC 61508
      • Capacità sistematica prevista fino a SIL 3
      • Integrità hardware fino a SIL-3 mirata
      • Certificazione di sicurezza
        • IEC 61508 pianificato
    • Conforme alla sicurezza funzionale mirata [automobilistica]
      • 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 hardware fino al livello ASIL-D mirato
      • Certificazione di sicurezza
        • ISO 26262 previsto
  • Conservazione dei dati
    • 1 interfaccia Multi-Media Card/Secure Digital (MMC/SD) a 4 bit
  • Soluzione di gestione dell'energia ottimale
    • CI di gestione dell'energia (PMIC) TPS653860-Q1 consigliati
      • Il PMIC di accompagnamento è progettato appositamente per soddisfare i requisiti di alimentazione del dispositivo
      • Mappatura flessibile e configurazioni programmate in fabbrica per supportare diversi casi d'uso
  • Tecnologia/package
    • AEC-Q100 qualificato per le applicazioni del settore automobilistico
    • Tecnologia a 45 nm
    • Package ZCZ
      • Compatibile AM263x (ZCZ-C)
        • Opzione compatibile pin-to-pin con AM263x
      • Resolver AM263Px (ZCZ-S)
        • Aggiunge nuova funzionalità al sottosistema del resolver
      • Resolver AM263Px con Flash-in-package (ZCZ-F)
        • Include 1 dispositivo flash OSPI ISSI IS25LX064-LWLA3 da 64 Mb con silicio internamente connesso nel package (SIP); SDR e DDR fino a 133 MHz
    • 324 pin NFBGA 15,0 mm x 15,0 mm x passo 0,8 mm

Applicazioni

  • Invertitori CA e motori VF
  • Sistema di gestione batteria
  • Architetture Combo box
  • Convertitori CC-CC
  • Controller di dominio
  • Ricarica EV
  • Aggregatori I/O
  • Caricabatterie di bordo
  • Accumulo di energie rinnovabili
  • Servomotori ad asse singolo e multiassiale
  • Energia solare
  • Dispositivi telematici
  • Invertitori di trazione

Diagramma a blocchi funzionali

Schema a blocchi - Texas Instruments MCU basati su Arm® AM263Px/AM263Px-Q1
Pubblicato: 2024-06-26 | Aggiornato: 2025-06-06