Блог компании TI AM2432BSDGHIALXR Высокопроизводительный двухъядерный микроконтроллер Sitara™ Arm Cortex-R5F с частотой 800 МГц

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.поставляет и перерабатывает ТИAM2432BSDGHIALXR, высокопроизводительный 800 МГц двухъядерный ARM Cortex-R5F Sitara TM MCU.

ВAM2432BSDGHIALXRпредставляет собой высокопроизводительный микроконтроллер промышленного класса (MCU) в серии SitaraTM. Сосредоточенный вокруг двухъядерного Arm Cortex-R5F с частотой 800 МГц, он интегрирует высокоинтегрированные периферийные устройства,надежные возможности обработки данных в режиме реального времени и комплексные функции безопасности;Он специально разработан для промышленных приложений, требующих как связи в реальном времени, так и высокопроизводительной обработки.Оборудование, относящееся к 0-устройству, такое как двигатели привода и дистанционные модули В/В, обеспечивающие эффективные и стабильные решения для управления центральными системами промышленной автоматизации.

I. Основная архитектура: параллельная обработка с двумя ядрами, открытие новых высот в обработке в режиме реального времени

Основная силаAM2432BSDGHIALXRОсновная причина заключается в мощной архитектуре процессора, включающей два ядра Arm Cortex-R5F.Каждое ядро работает на максимальной частоте 800 МГц и поддерживает как совместную работу с двумя ядрами, так и режимы работы с одним ядромЭта конструкция балансирует производительность обработки с гибкими требованиями к конфигурации, прекрасно отвечая строгим требованиям управления в режиме реального времени в промышленной среде.

Каждое ядро Cortex-R5F оснащено кэшем инструкций на 32 КБ и кэшем данных на 32 КБ. Вся память поддерживает функциональность SECEDED ECC (Single Error Correction, Double Error Detection),эффективное повышение надежности передачи и хранения данныхЭто предотвращает ошибки данных, вызванные такими факторами, как электромагнитные помехи в сложных промышленных средах, обеспечивая стабильную работу системы.каждому ядру может быть выделено 64KB TCM (тяжело связанная память); в режиме одноядерного обработки одно ядро может использовать исключительно 128 КБ TCM. Благодаря доступу к памяти с низкой задержкой эффективность обработки в режиме реального времени повышается,без особых усилий удовлетворять требованиям обработки сверхтребовательных сценариев управления, таких как циклы тока и циклы скорости в сервоприводах.

Кроме того,AM2432BSDGHIALXRинтегрирует одноядерный MCU Arm Cortex-M4F, работающий на частоте до 400 МГц, в паре с 256 КБ SRAM с SECED ECC.Это позволяет MCU самостоятельно выполнять легкие задачи, такие как вспомогательное управление и управление периферийными устройствами., тем самым внедряя разделение задач, оптимизируя распределение системных ресурсов и уменьшая нагрузку на основное ядро.

II. Ключевые параметры: всеобъемлющая адаптация к требованиям промышленного применения

Основное внимание уделяется высокой интеграции и широкой адаптивности.AM2432BSDGHIALXRКлючевые параметры охватывают основные требования промышленных сценариев, как описано ниже:

- Основные спецификации: двухъядерный Arm Cortex-R5F (до 800 МГц) + одноядерный Arm Cortex-M4F (до 400 МГц), 32-разрядная архитектура RISC,с высокоэффективным и упрощенным набором инструкций, ориентированных на обработку в режиме реального времени.

- Конфигурация памяти: Встроенная оперативная память (OCSRAM) на чипе до 2 МБ с SECED ECC, которая может быть разделена на до 8 независимых групп памяти с увеличением 256 КБ;каждая группа памяти может быть распределена на разные ядра, облегчающий разделение программных задач; поддерживает внешнюю память LPDDR4 и DDR4, с 16-разрядной шиной данных с встроенным ECC,поддержка скоростей до 1600 МТ/с для удовлетворения потребностей в хранилище данных большой емкости и высокоскоростном доступе.

- Электроснабжение и температура: диапазон рабочего напряжения составляет от 0,81 до 3,465 В (типичные значения: 0,85 В, 1,1 В, 1,2 В, 1,8 В, 3,3 В), что делает его подходящим для применения в промышленном широковольтном режиме;диапазон температуры работы составляет от -40 до 125 °C, позволяющий стабильную работу в условиях чрезвычайно высокой и низкой температуры промышленности и демонстрирующий исключительную адаптивность к окружающей среде.

- Спецификации упаковки: использует 293-коленчатый FCBGA-пакет для поверхностной установки, с максимальными размерами 11,1 мм × 11,1 мм и максимальной высотой 0,71 мм.Компактный дизайн упаковки эффективно экономит пространство на схеме PCB и подходит для небольших промышленных модулей управления.

- Соответствие: Соответствует стандартам ЕС RoHS; ECCN (США) 5A992.C; код HTS 8542.31.00.25Статус продукта активен и доступен для оптовой закупки; минимальное количество заказов составляет 1000 штук; срок поставки производителя составляет приблизительно 18 недель.

III. Периферийные устройства и коммуникации: высокая интеграция, упрощенный дизайн системы

В AM2432BSDGHIALXRвысоко интегрирует различные периферийные устройства промышленного класса и коммуникационные интерфейсы,позволяющий осуществлять промышленное управление и передачу данных в нескольких сценариях без необходимости дополнительных специальных чиповЭто значительно упрощает дизайн системы и снижает затраты на аппаратное обеспечение.

Интерфейсы промышленной связи

Интегрирован с двумя гигабитными промышленными подсистемами связи (PRU_ICSSG), поддерживающими различные промышленные протоколы Ethernet, такие как Profinet IRT, Profinet RT, EtherNet/IP,EtherCAT и Time-Sensitive Networking (TSN)Он также совместим с 10/100Mb PRU-ICSS, отвечая требованиям к высокоскоростной связи между устройствами в области промышленной автоматизации в режиме реального времени.Каждый PRU_ICSSG состоит из двух модулей чипсетов, каждый из которых оснащен тремя ядрами PRU RISC (PRU, PRU-RTU, PRU-TX). Он поддерживает такие функции, как аппаратное ускорение CRC16/32 и аппаратные ускорители SUM32,дальнейшее повышение эффективности и надежности коммуникаций.

Кроме того, он имеет 3 порта Ethernet (поддерживающие RGMII 10/100/1000Mbps и MII 10/100Mbps), 2 контроллера CAN, 8 UART, 4 SPI и 3 интерфейса I2C,Всестороннее охват общих методов связи в промышленной среде и гибкая интеграция с различными устройствами, такими как датчики, приводы и хост-компьютеры

Периферийные устройства управления и мониторинга

Оборудована 7 PWM (Pulse Width Modulation) каналами, 11 12-битным ADC (включая 8 каналов), 16 таймерами, 4 сторожевыми собаками, 1 усовершенствованным модулем захвата (ECAP), 6 многопротокольными интерфейсами кодера позиций,и 18 интерфейсов модуля фильтра Σ-Δ (SDFM)Он также поддерживает защиту от короткого замыкания и перенапряжения, что позволяет напрямую подключиться к таким устройствам, как двигатели и датчики для достижения точного управления двигателем.получение сигнала и обнаружение ошибок без необходимости дополнительного расширения периферии.

Перемещение и управление данными

Интегрированная подсистема перемещения данных (DMSS), включающая блок-копирование DMA (BCDMA), пакетную DMA (PKTDMA), прокси безопасности (SEC_PROXY) и кольцевой ускоритель (RINGACC),обеспечивает высокоскоростную передачу данных и эффективное управление, уменьшая вмешательство ядра и повышая общую эффективность обработки системы.включающий модуль центральной платформы временной синхронизации (CPTS) и менеджер таймера (TIMERMANAGER) с 1,024 таймеров, он позволяет точно синхронизировать время между устройствами, что делает его подходящим для сценариев промышленного совместного управления.

IV. Безопасность и управление: всеобъемлющая защита для надежной работы системы

ВAM2432BSDGHIALXRвключает в себя всеобъемлющие механизмы безопасности и управления системой, которые обеспечивают баланс между безопасностью данных и стабильностью системы, отвечая строгим требованиям безопасности промышленной среды:

- Функции безопасности: поддерживает безопасную загрузку, имеет встроенный аппаратный Root of Trust (RoT), позволяет переключать RoT через резервный ключ и включает защиту от захвата,Функции защиты интеллектуальной собственности и защиты от отказов; интегрированный сопроцессор безопасности (DMSC-L) для управления ключами и безопасностью, поддерживающий AES (128/192/256-бит) и SHA2 (224/256/384/512-бит) ускорение шифрования;Система шифрования с учетом сеансов автоматически переключает криптографические материалы на основе входных потоков данных.Обширная поддержка брандмауэров позволяет изолировать систему, повышая ее устойчивость к атакам.

- Управление системой: встроенный контроллер безопасности управления устройствами (DMSC-L) действует как централизованный контроллер системы SoC, ответственный за управление системными услугами, такими как первоначальная загрузка,Часы/перезагрузка/управление энергиейОн взаимодействует с различными процессорными блоками через менеджер сообщений, оптимизируя неиспользуемые периферийные устройства для снижения потребления энергии системы;поддерживает интерфейсы JTAG и trace для отладки на чипе, что облегчает разработку систем и диагностику неисправностей для инженеров.

V. Сценарии применения: сосредоточение внимания на промышленной автоматизации, расширение возможностей умных модернизаций

Основываясь на высокопроизводительных возможностях обработки в режиме реального времени, высокоинтегрированных периферийных устройствах и надежных функциях безопасности,AM2432BSDGHIALXRиспользуется в основном в секторе промышленной автоматизации. Он особенно подходит для сценариев, требующих сочетания связи и обработки в режиме реального времени, в частности, включая:

- Моторные приводы: подходят для оборудования, такого как сервоприводы и приводы с переменной частотой.Он без усилий обрабатывает многоуровневые петли управления для текущихВ сочетании с богатым ассортиментом PWM и интерфейсов кодеров, он позволяет точно контролировать двигатель.коммуникация в режиме реального времени между приводом и компьютером-хостом осуществляется через интерфейс Industrial Ethernet, отвечающие требованиям Индустрии 4.0 умных приводов.

- Модули удаленного ввода/вывода: служа основным блоком управления для модулей удаленного ввода/вывода, он взаимодействует с главным контроллером через многопротокольные интерфейсы Industrial Ethernet.Использование обширных интерфейсов ввода/вывода (148 точек ввода/вывода) и каналов ADC для получения данных от полевых датчиков, он позволяет удаленно контролировать и управлять промышленным полевым оборудованием, находя широкое применение в интеллектуальных заводах, производственных линиях и аналогичных сценариях.

- Терминалы промышленного управления: подходят для терминальных устройств, таких как промышленные ПЛК и контроллеры движения,Эти устройства используют многоядерную архитектуру и высокоинтегрированные периферийные устройства для одновременного выполнения нескольких задач, включая алгоритмы управления.Это повышает время отклика устройства и стабильность работы, обеспечивая эффективную поддержку систем промышленного управления.

VI. Преимущества продукта и резюме

В качестве высокопроизводительного MCU в серии TI's SitaraTM,AM2432BSDGHIALXRОсновные преимущества компании заключаются в четырех ключевых аспектах: высокая производительность, высокая интеграция, высокая надежность и высокая безопасность.Архитектура Cortex-R5F с двумя ядрами на частоте 800 МГц обеспечивает мощные возможности обработки в режиме реального времени для удовлетворения требований промышленного управления; высокоинтегрированные периферийные устройства и коммуникационные интерфейсы упрощают проектирование системы и снижают затраты на оборудование; промышленный дизайн широкого диапазона температуры и напряжения в сочетании с памятью ECC,обеспечивает стабильную работу в сложных условиях, а всеобъемлющие механизмы безопасности обеспечивают всестороннюю защиту данных и безопасности системы.

В целом,AM2432BSDGHIALXRс точностью отвечает основным требованиям сектора промышленной автоматизации, посредством многоядерного сотрудничества, высокоинтегрированного проектирования и надежных гарантий безопасности,он обеспечивает интегрированное решение управления ядром для таких приложений, как двигатели и удаленные вводы/выводыЭто очень конкурентоспособный продукт MCU для эры промышленности 4.0.