Texas Instruments Microcontrôleurs (MCU) basés sur ARM® AM263Px/AM263Px-Q1

Les microcontrôleurs (MCU) AM263Px/AM263Px-Q1 basés sur ARM®de Texas Instruments sont conçus pour répondre aux besoins complexes de traitement en temps réel des produits embarqués industriels et automobiles de la prochaine génération. La famille de microcontrôleurs AM263Px/AM263Px-Q1 comprend plusieurs dispositifs compatibles broche à broche avec jusqu'à quatre cœurs 400 MHz ARM Cortex®-R5F. Le sous-système ARM R5F peut être programmé en option pour fonctionner en mode verrouillé ou double cœur pour de multiples configurations de sécurité fonctionnelle. Le sous-système de communications industrielles (PRU-ICSS) permet d'intégrer des protocoles de communication Ethernet industriels tels que Ethernet/IP®, EtherCAT®, PROFINET® (parmi de nombreux autres), une connectivité Ethernet standard et des interfaces d'E/S personnalisées. Cette famille est conçue pour l'avenir des applications de puissance numérique et de commande de moteur avec des modules d'actionnement numérique et de détection analogique avancés.

Les multiples cœurs R5F sont disposés dans des sous-systèmes en grappe avec 256 KB de mémoire à couplage serré partagée (TCM) et 3 MB de SRAM partagée, ce qui réduit considérablement le besoin de mémoire externe. Un système ECC étendu est inclus pour améliorer la fiabilité des mémoires sur puce, des périphériques et des interconnexions. Le Hardware Security Manager (HSM) gère des pare-feu granulaires, ce qui permet aux développeurs de mettre en œuvre des exigences strictes en matière de conception de systèmes axés sur la sécurité. Le démarrage sécurisé et l'accélération cryptographique sont également disponibles sur les appareils AM263Px. Les dispositifs AM263Px-Q1 de Texas Instruments sont qualifiés AEC-Q100 pour les applications automobiles.

Caractéristiques

  • Cœurs de processeur
    • Microcontrôleur (MCU) Arm Cortex-R5F simple, double et quadruple cœur avec chaque cœur fonctionnant jusqu'à 400 MHz
      • I-cache de 64 bits avec conducteur de masse de 16 Ko par noyau de l'unité centrale
      • D-cache de 16 Ko avec conducteur de masse de 32 bits par noyau de l'unité centrale
      • 256 VIM intégrés par noyau de l'unité centrale
      • Mémoire étroitement couplée (TCM) de 256 Ko avec conducteur de masse de 32 bits parnoyau de l'unité centrale
      • Clusters capables de fonctionner en mode de verrouillage ou double cœur
    • Unité de calcul trigonométrique (TMU) pour accélérer les fonctions trigonométriques
      • Jusqu'à 4x, un par cœur de microcontrôleur (MCU) R5F
  • Mémoire
    • 1x sous-système Flash avec la technologie de mémoire OptiFlash et prise en charge de l'exécution en place (XIP)
      • 1x Interface périphérique série octale (OSPI), jusqu'à 133 MHz SDR et DDR
      • La variante Flash-in-package (ZCZ_F) AM263P comprend un OSPI Flash de 8 Mo
  • 3 Mo de RAM sur puce (OCSRAM)
    • Six banques x 512 Ko
    • Protection contre les erreurs ECC
    • Prise en charge du moteur DMA interne
    • Cache L2 à distance pour la mémoire externe, programmable par logiciel jusqu'à 128 KB par cœur de CPU
  • Services et architecture de systèmes sur puce (SoC)
    • 1 EDMA pour prendre en charge les fonctions de déplacement de données
      • 2x contrôleurs de transfert (TPTC)
      • 1x contrôleur de canal (TPCC)
    • Le démarrage du composant est pris en charge à partir des interfaces suivantes :
      • UART (primaire/sauvegarde)
      • Mémoire Flash NOR QSPI (4S/1S) (primaire)
      • Mémoire Flash OSPI NOR (8 S 50 MHz mode0 SDR, 8 S 25 MHz DDR XSPI) (primaire)
    • Modules de communication interprocesseurs
      • Module SPINLOCK pour synchroniser les processus s'exécutant sur plusieurs cœurs
      • Fonctionnalité MAILBOX implémentée à travers les registres CTRLMMR
    • Prise en charge de la synchronisation temporelle de la plateforme centrale (CPTS) avec des routeurs d'interruption de synchronisation temporelle et de comparaison d'événements
    • Modules de minuteur
      • 4x minuteurs watchdog fenêtrés (WWDT)
      • 8x minuteurs d'interruption en temps réel (RTI)
  • Connectivité générale
    • 6x récepteur-émetteur asynchrone universel (UART)
    • 8x contrôleurs d'interface périphérique série (SPI)
    • 5 ports de réseau local d'interconnexion (LIN)
    • 4 ports de circuits inter-intégrés (I2C)
    • 8 modules MCAN (Modular Controller Area Network) avec support CAN-FD
    • 4x émetteurs d'interface série rapide (FSITX)
    • 4x récepteurs d'interface série rapide (FSIRX)
    • Jusqu'à 139 broches E/S ( GPIO) à usage général
  • Détection et actionnement
    • Sous-système de contrôle en temps réel (CONTROLSS)
    • Crossbars d'entrée/sortie flexibles (XBAR)
    • 5x convertisseurs analogiques-numériques 12 bits (ADC)
      • CAN SAR 6 entrées jusqu'à 4 MS/s
        • 6x canaux unipolaires OU
        • 3x canaux différentiels
    • Logique numérique de CAN hautement configurable
      • Déclencheurs de début de conversion XBAR (SoC)
      • Échantillonneur-bloqueur défini par l'utilisateur (S+H)
      • Blocs de post-traitement flexibles (PPB)
    • 1 sous-système de résolveur (boîtiers ZCZ-S et ZCZ-F) avec
      • 2x résolveurs vers convertisseur numérique (RDC) OU
      • 2x CAN de 12 bits peuvent également être utilisées à usage général
        • CAN SAR 4 entrées jusqu'à 3 MS/s
          • 4 x canaux asymétrique OU
          • 2x canaux différentiels
    • 10x comparateurs analogiques avec référence CNA programmable de type A (CMPSSA)
    • 10x comparateurs analogiques avec référence CNA programmable de type B (CMPSSB)
    • 1x convertisseur numérique-analogique (CNA) de 12 bits
    • 32x modules de modulation de largeur d'impulsion (EPWM)
      • Canaux PWM simples ou doubles
      • Configurations PWM avancées
      • Résolution temporelle étendue HRPWM
    • 16x modules de capture améliorée (ECAP)
    • 3x modules d’impulsions d’encodeur de quadrature amélioré (EQEP)
    • 2x modules de filtre Sigma-Delta (SDFM) 4 canaux
    • Barres transversales supplémentaires pour le multiplexage des signaux (XBAR)
  • Connectivité industrielle
    • Unité programmable en temps réel - Sous-système de communication industrielle (PRU-ICSS)
      • Sous-système d'unité programmable en temps réel à double cœur (PRU0 / PRU1)
        • Matériel déterministe
        • Micrologiciel dynamique
    • Entrée améliorée (eGPI) à 20 canaux par PRU
    • Sortie améliorée (eGPO) à 20 canaux par PRU
    • Périphériques et mémoire intégrée
      • 1x UART, 1x ECAP, 1x MDIO, 1x IEP
      • 1x RAM 32 Ko partagée à usage général
      • 2x RAM de données 8 Ko partagée
      • 1x IRAM 16 Ko par PRU
      • Mise en mémoire bloc-notes (SPAD), MAC/CRC
    • Boucles de contrôle d'encodeur numérique et Sigma-Delta
    • Le PRU-ICSS permet des protocoles industriels avancés, notamment :
      • EtherCAT, Ethernet/IP™
      • PROFINET, IO-Link pour les commandes
    • Contrôleur d'interruption dédié (INTC)
    • Intégration dynamique de CONTROLSS XBAR
  • Interfaces à haut débit
    • Commutateur Gigabit Ethernet intégré 3 ports (CPSW) prenant en charge jusqu'à deux ports externes
      • MII (10/100), RMII (10/100), ou RGMII (10/100/1000)
      • IEEE 1588 (2008 Annexe D, Annexe E, Annexe F) avec 802.1AS PTP
      • Clause 45 Gestion des MDIO PHY
      • 512x classificateurs de paquets basés sur le moteur ALE
      • Contrôle de flux prioritaire avec une taille de boîtier allant jusqu'à 2 Ko
      • Quatre matériaux UCT / CPU interrompent le rythme
      • Déchargement de la somme de contrôle IP/UDP/TCP via matériel
  • Sécurité
    • Module de sécurité matériel (HSM) avec prise en charge d'Auto SHE 1.1/EVITA
      • Contrôleur de sécurité dédié basé sur ARM Cortex-M4F
      • Périphériques RAM isolés et sécurisé tels que les minuteurs, WWDT, RTC, les contrôleurs d'interruption
      • Périphériques liés à la sécurité comme CRC, ESM, PBIST
    • Prise en charge de démarrage sécurisé
      • Protection de prise en charge du composant
      • Racine de confiance renforcée par le matériel (RoT)
        • Prise en charge de deux jeux de clés RoT
      • Prise en charge du démarrage authentifié
        • Prise en charge du démarrage chiffré
      • Protection anti-retournement SW
    • Sécurité du débogage
      • Le composant sécurisé débogue uniquement après l'authentification cryptographique
      • Prise en charge de la désactivation permanente du débogage/JTAG
    • Gestion des identifiants et des clés du composant
      • Identifiant unique (identifiant SoC)
      • Prise en charge de la mémoire OTP (FUSEROM)
    • Prise en charge étendue du pare-feu
      • Unités de protection de la mémoire du système (microprocesseur) présentes sur différentes interfaces
    • Accélération cryptographique
      • Cœurs cryptographiques avec prise en charge DMA
      • AES - tailles de clé 128/192/256 bits
      • SHA2 - prise en charge 256/384/512 bits
      • Générateur déterministe de bits aléatoires (DRBG) avec générateur de pseudo et vrais nombres aléatoires (TRNG)
      • Accélérateur de clé publique (PKA) pour aider au traitement RSA/cryptographique à courbe elliptique (conducteur de masse)
  • Sécurité fonctionnelle
    • Permet la conception de systèmes avec des exigences de sécurité fonctionnelle
      • Module de signalisation d'erreur (ESM) avec broche désignée SAFETY_ERRORn
      • Conducteur de masse ou parité sur les mémoires critiques de calcul
      • 4x comparateurs à double horloge (DCC)
      • 3x contrôleurs de test automatique (STC)
      • Auto-test intégré programmable (PBIST) et injection de défaut pour UCT / CPU et RAM sur puce
      • Modules de diagnostic internes de la durée de fonctionnement, comprenant la surveillance de la tension, de la température et de l'horloge, des temporisateurs de surveillance à fenêtre, des moteurs CRC pour les vérifications d'intégrité de la mémoire
    • Conforme à la sécurité fonctionnelle ciblée [industriel]
      • Développé pour les applications de sécurité fonctionnelle
      • Documentation à mettre à disposition pour aider à la conception du système de sécurité fonctionnelle selon la norme IEC 61508
      • Capacité systématique jusqu'à SIL 3 ciblé
      • Intégrité du matériel jusqu'au SIL 3 cible
      • Certification liée à la sécurité
        • Prévu selon IEC 61508
    • Conforme à la sécurité fonctionnelle ciblée [automobile]
      • Développé pour les applications de sécurité fonctionnelle
      • Documentation à mettre à disposition pour aider à la conception du système de sécurité fonctionnelle ISO 26262
      • Capacité systématique jusqu'à l'ASIL D cible
      • Intégrité du matériel jusqu'à l'ASIL-D cible
      • Certification liée à la sécurité
        • ISO 26262 prévu
  • Stockage de données
    • 1 interface Multi-Media Card/Secure Digital (MMC/SD) 4 bits
  • Solution de gestion de l'alimentation optimale
    • Circuits intégrés de gestion de l'énergie (PMIC) TPS653860-Q1 recommandés
      • Le PMIC compagnon est spécialement conçu pour répondre aux exigences d'alimentation électrique du dispositif
      • Cartographie flexible et configurations programmées en usine pour répondre à différents cas d'utilisation
  • Technologie / boîtier
    • Homologué AEC-Q100 pour les applications automobiles
    • Technologie 45 nm
    • Boîtier ZCZ
      • Compatible AM263x (ZCZ-C)
        • Option compatible broche-à-broche avec AM263x
      • Résolveur AM263Px (ZCZ-S)
        • Ajoute une nouvelle fonctionnalité du sous-système de résolution
      • Résolveur AM263Px avec Flash dans un boîtier (ZCZ-F)
        • Comprend 1x composant OSPI Flash en silicium dans un boîtier (SIP) 64 Mo ISSI IS25LX064-LWLA3 à connexion interne ; SDR et DDR jusqu'à 133 MHz
    • NFBGA 324 broches à pas de 15,0 mm x 15,0 mm x 0,8 mm

Applications

  • Onduleurs CA et pilotes VF
  • Systèmes de gestion de la batterie
  • Architectures de boîtiers combinés
  • Convertisseurs CC-CC
  • Contrôleurs de domaine
  • Recharge de véhicules électriques
  • Agrégateurs E/S
  • Chargeurs embarqués
  • Stockage des énergies renouvelables
  • Servomoteurs à axe unique et multi-axiaux
  • Énergie solaire
  • Télématique
  • Onduleurs de traction

Schéma fonctionnel

Schéma de principe - Texas Instruments Microcontrôleurs (MCU) basés sur ARM® AM263Px/AM263Px-Q1
Publié le: 2024-06-26 | Mis à jour le: 2025-06-06