Texas Instruments AM261x/AM261x-Q1 Arm®-basierte Mikrocontroller

AM261x/AM261x-Q1 Arm^®-basierte Mikrocontroller von Texas Instruments sind darauf ausgelegt, die komplexen Echtzeitverarbeitungsanforderungen von Industrie- und Automotive-Embedded-Produkten der nächsten Generation zu erfüllen. Mit skalierbarer Arm Cortex^®-R5F-Leistung und einem umfangreichen Satz an Peripherien ist das Bauteil AM261x/AM261x-Q1 von Texas Instruments für einen breiten Applikationsbereich ausgelegt und bietet gleichzeitig Sicherheitsfunktionen und optimierte Peripherien für die Echtzeitsteuerung. Das AM261x-Q1 Bauteil ist AEC-Q100-qualifiziert für Fahrzeuganwendungen.

Merkmale

Prozessorkerne
- Einzelne und Dual-Core ARM Cortex-R5F CPU, wobei jeder Core mit bis zu 500 MHz läuft
  - 16 KB I-Cache mit 64-Bit ECC pro CPU-Core
  - 16 KB D-Cache mit 32-Bit ECC pro CPU-Core
  - 256 KB Tightly Coupled Speicher (TCM) mit 32-Bit ECC pro Core
  - Lockstep- oder Dual-Core-Betrieb wird unterstützt
- Trigonometric Math Unit (TMU) zur Beschleunigung trigonometrischer Funktionen mit bis zu 2x, eine pro R5F MCU- Core
Speicher
- 1,5 MB des On-Chip Shared RAM (OCSRAM)
  - Drei Speicherbänke × 512 KB
  - ECC-Fehlerschutz für vollständigen 1,5 MB OCSRAM
  - Remote L2 Cache (RL2) für externe Speicher Software programmierbar bis zu 256 KB pro CPU-Core
- 2x Oktale Serielle Peripherieschnittstelle (OSPI) bis zu 133 MHz SDR und DDR
  - 1x mit eXecute In Place (XIP) Unterstützung
  - RAM-Erweiterung/Flash over the Air (FOTA)
- Speicher-Controller für allgemeine Zwecke (GPMC)
  - 16-Bit- ParallelDatenbus mit 22-Bit- AdressBUS und vier Chip- Selects
  - Bis zu 4 MB adressierbarer Speicherplatz
  - Integrierte Unterstützung des Fehlerortungsmoduls (ELM) zur Fehlerüberprüfung
System-on-Chip-Dienste (SoC) und Architektur
- 1 x EDMA zur Unterstützung von Datenbewegungsfunktionen
- Die folgenden Schnittstellen unterstützen Bauelement Boot
  - UART (Primär/Backup)
  - OSPI NOR und NAND Flash (50 MHz SDR und 25 MHz DDR) (Primär)
  - Booten von USB-Peripheriegeräten
- Interprozessor-Kommunikationsmodule
  - SPINLOCK Modul für die Synchronisierung von Prozessen, die auf mehreren Cores laufen
  - MAILBOX Funktionsumfang implementiert durch die STRG+MR Register
- Unterstützung für Central Plattform Time Sync (CPTS) mit Time-Sync- und Compare-Event-Interrupt-Routern
- Timer
  - 2x Watchdog-Timer mit Fenster (WWDT)
  - 4x Echtzeit-Interrupt-Timer (RTI)
USB 2.0
- Anschluss konfigurierbar als USB- Host, USB- Bauelement oder USB- Dual-Role Bauelement
- USB 2.0 HostModus
  - High-Speed (HS, 480 Mbps)
  - Vollgeschwindigkeit (FS, 12 Mbps)
  - Geringe Geschwindigkeit (LS, 1,5 Mbps)
- USB 2.0 Bauelement Modus
  - High-Speed (HS, 480 Mbps)
  - Vollgeschwindigkeit (FS, 12 Mbps)
Industrielle Konnektivität
- 2x programmierbare Echtzeiteinheit – Industrielles Kommunikationssubsystem (PRU-ICSS)
  - Dual-Core programmierbar Realtime Unit Subsystem (PRU0 / PRU1) pro PRU-ICSS für 4 Kerne insgesamt
    - Deterministische Hardware
    - Dynamische FirmWare
  - Erweiterter 20-Kanal-Eingang (eGPI) pro PRU
  - 20-Kanal-Erweiterter Ausgang (eGPO) pro PRU
  - Eingebettete Peripherie und Speicher
    - 1x UART, 1x ECAP, 1x MDIO, 1x IEP
    - 1x 32 KB Gemeinsam genutzter universal RAM
    - 2x 8 KB Gemeinsam genutzter Daten RAM
    - 1x 12 KB IRAM pro PRU
    - ScratchPad (SPAD), MAC/CRC
  - Digitaler Encoder und Sigma-Delta-Regelkreise
  - Die PRU-ICSS ermöglicht fortschrittliche Industrieprotokolle, darunter:
    - EtherCAT^®, Ethernet/IP™
    - PROFINET^®, IO-Link^®
  - Dedizierter Interrupt-Controller (INTC)
  - Dynamische BEDIENELEMENTE XBAR-Integration
Hochgeschwindigkeitsschnittstellen
- Integrierter 3-port Gigabit-Ethernet Schalter (CPSW) unterstützt bis zu zwei externe Ports
  - Wählbare MII (10/100), RMII (10/100) oder RGMII (10/100/1000)
  - IEEE 1588 (2008 Anhang D, Anhang E, Anhang F) mit 802.1AS PTP
  - § 45 MDIO-PHY-Management
  - 512x ALE-Engine-basierte Paket-Klassifikatoren
  - Prioritäts-Flusssteuerung mit einer Paketgröße bis zu 2 KB
  - Vier CPU-Hardware-Interrupt-Pacing
  - IP/UDP/TCP-Prüfsummenablastung in Hardware
  - Time Sensitive Netzwerk (TSN)-Unterstützung
  - Cut-Thru-Switching und Unterstützung für Interexpress-Verkehr (IET)
Allgemeine Konnektivität
- 6x Universal Asynchronous RX-TX (UART)
- 4x Serielle Peripherieschnittstelle (SPI)-Controller
- 3x Local verbinden Netzwerk (LIN)-Anschlüsse
- 3x Inter-Integrated Schaltung (I2C)-Anschlüsse
- 2x Modular Regler Fläche Netzwerk (MCAN)-Module mit CAN-FD-Unterstützung
- 1x Sender für schnelle serielle Schnittstelle (FSITX)
- 1x Empfänger für schnelle serielle Schnittstelle (FSIRX)
- Bis zu 141x universal I/O (GPIO) Pins

Abtastung und Betätigung
- Echtzeit-Steuerungs-Subsystem (CONTROLSS)
- Flexible Eingangs-/Ausgangs -Kreuzschienen (XBAR)
- 3x 12-Bit -analog - Digitalwandler (ADC) mit 3 MSPS maximaler Abtastrate
  - Jedes ADC-Modul mit
    - 7x Single-Ended-Kanälen ODER
    - 3x differenzielle Kanäle
  - Hervorragende Konfigurationsmöglichkeiten für die Logikschaltung des Digital-Analog-Wandlers
    - Mit wählbarer interner oder externer Referenz
    - 4x Nachverarbeitungsblöcke für jedes ADC-Modul
- 9x Analogkomparatoren mit interner 12-Bit-DAC-Referenz (CMPSSA)
- 1x 12-Bit Digital-Analog-Wandler (DAC)
- 10x verbesserte Hochauflösende Pulsbreitenmodulation (eHRPWM)-Module
  - Einzelne oder duale PWM-Kanäle
  - Erweiterte PWM-Konfigurationen
  - Verbesserte HRPWM - ZeitAuflösung
- 8x verbesserte Capture (ECAP)-Module
- 2x Erweiterte Quadrature-Encoder-Impulse (EQEP)-Module
- 2x Sigma-Delta-Filtermodule (SDFM)
DatenSpeicherung der 1 × 4-Bit- MultimediaKarte/Secure Digital (MMC/SD) -Schnittstelle
Sicherheit
- Hardware- Sicherheitsmodul (HSM) mit Unterstützung für Auto SHE 1.1/EVITA
- Ziel ist die Einhaltung von ISO 21434
- Unterstützung für Secure Boot
  - Schutz vor Bauelement
  - Hardware-verstärkte Root-of-Trust
  - Authentifizierter Bootvorgang
  - SW Anti-Rollback-Schutz
- Debug-Sicherheit
  - Sichern Sie Bauelement Debug nur nach ordnungsgemäßer Authentifizierung
  - Möglichkeit zum Deaktivieren von Bauelement Debug Funktionsumfang
- Bauelement -ID und Schlüsselverwaltung
  - Unterstützung für OTP-Speicher (FUSEROM)
    - Speichern Sie Stammschlüssel und andere Sicherheitsfelder
  - Separate EFUSE-Controller und Sicherung -ROMs
  - Eindeutiges öffentliches Bauelement
- Speicherschutzeinheiten (MPU)
  - Dedizierte ARM -MPU pro Cortex-R5F Core
  - System-MPU – vorhanden an verschiedenen Schnittstellen im SoC (MPU oder Firewall)
  - 8 bis 16 programmierbare Regionen
    - Aktivieren/Privileg-ID
    - Start-/Endadresse
    - Lesbar/schreibbar/pufferbar
    - Sicherung/keine Sicherung
- Kryptografische Beschleunigung:
  - Kryptographische Cores mit DMA-Unterstützung
  - AES-128/192/256-Bit- SchlüsselGrößen
  - SHA2 - Unterstützung von 256/384/512 Bit
  - DRBG mit Pseudo- und echtem ZufallszahlenGenerator
Funktionale Sicherheit
- Ermöglicht das Design von Systemen mit Anforderungen an die Funktionssicherheit
  - Fehlersignalierungsmodul (ESM)
  - ECC oder Parität bei der Berechnung des kritischen Speichers
  - Integrierter Selbsttest (BIST) auf dem Chip-RAM
  - Laufzeitinterne Diagnosemodule, einschließlich Spannungs- Temperatur- und Uhr Watchdog-Timer mit Fenstern und CRC-Engines für Speicherintegritätsprüfungen
- Für die Einhaltung der funktionalen Sicherheitsanforderungen ausgelegt [Industrie]
  - Entwickelt für funktionale Applikationen
  - Dokumentation zur Verfügung gestellt, um das Design des funktionalen Sicherheitssystems IEC 61508 zu unterstützen
  - Für eine systematische Fähigkeit von bis zu SIL 3 ausgelegt
  - Hardwareintegrität bis SIL-3 angestrebt
  - Sicherheitsbezogene Zertifizierung - IEC 61508 geplant
- Funktionsweise der Sicherheit entsprechend [fahrzeug] konzipiert
  - Entwickelt für funktionale Sicherheitsanwendungen
  - Bereitstellung von Dokumentation zur Unterstützung des Entwurfs von Systemen für funktionale Sicherheit nach ISO 26262
  - Strebt eine systematische Fähigkeit bis zu ASIL D an
  - Integrität der Hardware bis ASIL-D angestrebt
  - Sicherheitsrelevante Zertifizierung - ISO 26262 geplant
Technologie/Gehäuse
- AEC-Q100 für Fahrzeuganwendungen qualifiziert
- ZCZ-Gehäuse
  - 324-polige NFBGA
  - 15.00 mm × 15.00 mm
  - Raster 0,8 mm
- ZFG-Gehäuse
  - 304-polige NFBGA
  - 13,25 mm × 13,25 mm
  - Raster 0,65 mm
- ZEJ-Gehäuse
  - 256-poliges NFBGA
  - 13.00 mm × 13.00 mm
  - Raster 0,8 mm
- ZNC-Gehäuse
  - 293-polige NFBGA
  - 10.00 mm × 10.00 mm
  - Raster 0,5 mm

Applikationen

Wechselrichter AC
Digitale Leistungsumwandlung/-steuerung für KraftFahrzeuge
- Batteriemanagementsysteme (BMS)
- On-board-Ladegeräte, DC/DC-Wandler
Humanoider Roboter
Industrieroboter und kollaborative Roboter
Industrielle digitale Leistungssteuerung
- Energie Speicher Systeme
- EV-Ladung
- String Umrichter

Mobiler Roboter
SPS, DCS und PAC
- Kommunikationsmodul
- Digitales Eingangsmodul
- Digitales Ausgangsmodul
- Eigenständiges Remote-IO
Remote I/O
Ein- und mehrachsige Laufwerke
Telematik-Steuereinheit