AM263Px Sitara? Arm? 微控制器旨在滿足下一代工業(yè)和汽車嵌入式產(chǎn)品的復(fù)雜實時處理需求。AM263Px MCU 系列由多個引腳兼容器件組成，具有多達(dá)四個 400MHz Arm? Cortex-R5F? 內(nèi)核。作為一種選擇，Arm? R5F 子系統(tǒng)可以編程為以鎖步或雙核模式運行，以實現(xiàn)多種功能安全配置。工業(yè)通信子系統(tǒng) （PRU-ICSS） 支持集成工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議，例如 PROFINET?、Ethernet/IP?、EtherCAT?（以及許多其他）、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接，甚至定制 I/O 接口。該系列專為電機控制和數(shù)字電源應(yīng)用的未來而設(shè)計，具有先進的模擬傳感和數(shù)字驅(qū)動模塊。
*附件：am263p4-q1.pdf

多個 R5F 內(nèi)核排列在集群子系統(tǒng)中，具有 256KB 的共享緊耦合存儲器 （TCM） 和 3MB 的共享 SRAM，大大減少了對外部存儲器的需求。包括用于片上存儲器、外設(shè)和互連的大量 ECC，以提高可靠性。由硬件安全管理器 （HSM） 管理的精細(xì)防火墻使開發(fā)人員能夠?qū)嵤﹪?yán)格的安全意識系統(tǒng)設(shè)計要求。AM263Px 設(shè)備上還提供加密加速和安全啟動。

TI 為 AM263Px 系列微控制器提供一整套微控制器軟件和開發(fā)工具。

特性
處理器內(nèi)核：

• 單核、雙核和四核 Arm Cortex-R5F MCU，每個內(nèi)核運行頻率高達(dá) 400MHz
  • 16KB I-cache，每個CPU內(nèi)核64位ECC
  • 16KB D 緩存，每個 CPU 內(nèi)核 32 位 ECC
  • 每個 CPU 內(nèi)核 x256 集成 VIM
  • 256KB 緊耦合內(nèi)存 （TCM），每個 CPU 內(nèi)核集群具有 32 位 ECC
  • 支持鎖步或雙核的集群
• 用于加速三角函數(shù)的三角數(shù)學(xué)單元 （TMU）
  • 最多 4 個，每個 R5F MCU 內(nèi)核一個

記憶：

• 1 個閃存子系統(tǒng)，采用 OptiFlash 存儲器技術(shù)和 eXecute In Place （XIP） 支持
  • 1 個八進制串行外設(shè)接口 （OSPI），高達(dá) 133MHz SDR 和 DDR
  • AM263P 封裝閃存 （ZCZ_F） 型號包括 8MB OSPI 閃存
• 3MB 片上 RAM （OCSRAM）
  • 6 個銀行 x 512KB
  • ECC 錯誤保護
  • 內(nèi)部 DMA 引擎支持
  • 用于外部存儲器的遠(yuǎn)程 L2 緩存，軟件可編程，每個 CPU 內(nèi)核高達(dá) 128KB

片上系統(tǒng) （SoC） 服務(wù)和架構(gòu)：

• 1x EDMA，支持?jǐn)?shù)據(jù)移動功能
  • 2 個傳輸控制器 （TPTC）
  • 1 個通道控制器 （TPCC）
• 從以下接口支持設(shè)備啟動：
  • UART（主/備用）
  • QSPI NOR 閃存 （4S/1S）（主）
  • OSPI NOR 閃存（8S 50MHz SDR 模式0、8S 25MHz DDR XSPI）（初級）
• 處理器間通信模塊
  • SPINLOCK 模塊，用于同步在多個內(nèi)核上運行的進程
  • 通過 CTRLMMR 寄存器實現(xiàn)的 MAILBOX 功能
• 中央平臺時間同步 （CPTS） 支持時間同步和比較事件中斷路由器
• 定時器模塊：
  • 4 個窗口看門狗定時器 （WWDT）
  • 8 個實時中斷 （RTI） 定時器

一般連接：

• 6 個通用異步 RX-TX （UART）
• 8 個串行外設(shè)接口 （SPI） 控制器
• 5 個本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） 端口
• 4 個集成電路間 （I2C） 端口
• 8 個模塊化控制器局域網(wǎng) （MCAN） 模塊，支持 CAN-FD
• 4 個快速串行接口發(fā)射器 （FSITX）
• 4 個快速串行接口接收器 （FSIRX）
• 多達(dá) 139 個通用 I/O （GPIO） 引腳

傳感與驅(qū)動：

• 實時控制子系統(tǒng) （CONTROLSS）
• 靈活的輸入/輸出橫桿 （XBAR）
• 5 個 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
  • 6 輸入 SAR ADC，最高可達(dá) 4MSPS
    • 6 個單端通道或
    • 3 個差分通道
  • 高度可配置的ADC數(shù)字邏輯
    • XBAR 轉(zhuǎn)換觸發(fā)器 （SOC） 開始
    • 用戶定義的取樣和保持 （S+H）
    • 靈活的后處理模塊 （PPB）
• 1x 旋轉(zhuǎn)變壓器子系統(tǒng)（ZCZ-S 和 ZCZ-F 封裝），具有：
  • 2 個旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器 （RDC） 或
  • 2 個 12 位 ADC 也可用于通用
    • 4 輸入 SAR ADC，最高可達(dá) 3MSPS
      • 4 個單端通道或
      • 2 個差分通道
• 10 個模擬比較器，帶 A 型可編程 DAC 基準(zhǔn) （CMPSSA）
• 10 個模擬比較器，帶 B 型可編程 DAC 基準(zhǔn) （CMPSSB）
• 1 個 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）
• 32 個脈寬調(diào)制 （EPWM） 模塊
  • 單通道或雙PWM通道
  • 高級PWM配置
  • 擴展的 HRPWM 時間分辨率
• 16 個增強型捕獲 （ECAP） 模塊
• 3 個增強型正交編碼器脈沖 （EQEP） 模塊
• 2 個 4 通道 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM）
• 附加信號多路復(fù)用交叉線 （XBAR）

工業(yè)連接：

• 可編程實時單元 - 工業(yè)通信子系統(tǒng) （PRU-ICSS）
  • 雙核可編程實時單元子系統(tǒng) （PRU0 / PRU1）
    • 確定性硬件
    • 動態(tài)固件
  • 每個 PRU 20 通道增強輸入 （eGPI）
  • 每個 PRU 20 通道增強輸出 （eGPO）
  • 嵌入式外設(shè)和存儲器
    • 1 個 UART、1 個 ECAP、1 個 MDIO、1 個 IEP
    • 1 個 32KB 共享通用 RAM
    • 2 個 8KB 共享數(shù)據(jù) RAM
    • 每個 PRU 1 個 16KB IRAM
    • ScratchPad （SPAD）、MAC/CRC
  • 數(shù)字編碼器和 Σ-Δ 控制環(huán)路
  • PRU-ICSS 支持先進的工業(yè)協(xié)議，包括：
    • EtherCAT、以太網(wǎng)/IP?、
    • PROFINET，IO-Link 用于訂購
  • 專用中斷控制器 （INTC）
  • 動態(tài) CONTROLSS XBAR 集成

高速接口：

• 集成 3 端口千兆以太網(wǎng)交換機 （CPSW），支持多達(dá)兩個外部端口
  • MII （10/100）、RMII （10/100） 或 RGMII （10/100/1000）
  • IEEE 1588（2008 年附錄 D、附錄 E、附錄 F）和 802.1AS PTP
  • 第 45 條 MDIO PHY 管理
  • 512x 基于 ALE 引擎的數(shù)據(jù)包分類器
  • 數(shù)據(jù)包大小高達(dá) 2KB 的優(yōu)先級流控制
  • 四個 CPU 硬件中斷起拍
  • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校驗和卸載

安全：

• 支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模塊 （HSM）
  • 基于 Arm Cortex-M4F 的專用安全控制器
  • 隔離和安全的 RAM
  • 定時器、WWDT、RTC、中斷控制器等外設(shè)
  • 與安全相關(guān)的外圍設(shè)備，如 CRC、ESM、PBIST
• 安全啟動支持
  • 設(shè)備接管保護
  • 硬件強制實施的信任根 （RoT）
    • 支持兩組 RoT 密鑰
  • 經(jīng)過身份驗證的啟動支持
    • 加密啟動支持
  • SW 防回滾保護
• 調(diào)試安全性
  • 僅在加密身份驗證后才安全設(shè)備調(diào)試
  • 支持永久調(diào)試/JTAG 禁用
• 設(shè)備 ID 和密鑰管理
  • 唯一 ID （SoC ID）
  • 支持 OTP 內(nèi)存 （FUSEROM）
• 廣泛的防火墻支持
  • 系統(tǒng)內(nèi)存保護單元 （MPU） 存在于各種接口上
• 加密加速
  • 支持 DMA 的加密內(nèi)核
  • AES - 128/192/256 位密鑰大小
  • SHA2 - 256/384/512 位支持
  • 具有偽隨機數(shù)和真隨機數(shù)生成器 （TRNG） 的確定性隨機位生成器 （DRBG）
  • 公鑰加速器 （PKA） 協(xié)助 RSA/橢圓曲線加密 （ECC） 處理

功能安全：

• 支持設(shè)計具有功能安全要求的系統(tǒng)
  • 帶有指定SAFETY_ERRORn引腳的錯誤信號模塊 （ESM）
  • ECC 或計算關(guān)鍵存儲器上的奇偶校驗
  • 4 個雙時鐘比較器 （DCC）
  • 3 個自檢控制器 （STC）
  • 可編程內(nèi)置自檢 （PBIST） 和 CPU 和片上 RAM 的故障注入
  • 運行時內(nèi)部診斷模塊，包括電壓、溫度和時鐘監(jiān)控、窗口看門狗定時器、用于內(nèi)存完整性檢查的 CRC 引擎
• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn) [工業(yè)]
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 提供文檔以幫助 IEC 61508 功能安全系統(tǒng)設(shè)計
  • 系統(tǒng)性能力高達(dá) SIL-3 靶向
  • 硬件完整性高達(dá) SIL-3 目標(biāo)
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • 計劃通過IEC 61508
• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo) [汽車]
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 提供文檔以幫助 ISO 26262 功能安全系統(tǒng)設(shè)計
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) ASIL-D 目標(biāo)
  • 硬件完整性達(dá)到 ASIL-D 目標(biāo)
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • 計劃通過 ISO 26262

數(shù)據(jù)存儲

• 1 個 4 位多媒體卡/安全數(shù)字 （MMC/SD） 接口

電源管理

• 推薦的 TPS653860-Q1 電源管理 IC （PMIC）
  • 專為滿足設(shè)備電源要求而設(shè)計的配套 PMIC
  • 靈活的映射和工廠編程配置，以支持不同的用例

技術(shù)/封裝：

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用
• 45nm技術(shù)
• ZCZ套餐
  • 兼容 AM263x （ZCZ-C）
    • 與 AM263x 的引腳對引腳兼容選項
  • AM263Px 旋轉(zhuǎn)變壓器 （ZCZ-S）
    • 添加了新的解析器子系統(tǒng)功能
  • AM263Px 旋轉(zhuǎn)變壓器，帶閃入式封裝 （ZCZ-F）
    • 包括 1 個內(nèi)部連接的封裝芯片 （SIP） 64Mb ISSI IS25LX064-JWLA3 OSPI 閃存設(shè)備;高達(dá) 133MHz SDR 和 DDR
  • 324 引腳 NFBGA
  • 15.0 毫米 x 15.0 毫米
  • 0.8mm間距

參數(shù)

方框圖

?1. 核心特性?

• ?處理器架構(gòu)?：
  • ?Arm? Cortex?-R5F?：支持單核、雙核和四核配置，最高主頻400MHz。
    • 每核配備16KB I-cache（64位ECC）和16KB D-cache（32位ECC）。
    • 256KB緊密耦合內(nèi)存（TCM，每核集群），支持鎖步或雙核模式。
  • ? 三角函數(shù)加速單元（TMU） ?：每個R5F核心集成1個，加速三角函數(shù)運算。
• ?存儲系統(tǒng)?：
  • ?Flash子系統(tǒng)?：支持OptiFlash技術(shù)和XIP（就地執(zhí)行），提供8MB OSPI Flash（Flash-in-Package型號）。
  • ?片上RAM?：3MB OCSRAM（6×512KB Bank，帶ECC保護），支持遠(yuǎn)程L2緩存（每核可配置128KB）。
• ?實時控制與連接?：
  • ? 工業(yè)通信子系統(tǒng)（PRU-ICSS） ?：支持EtherCAT?、PROFINET?等工業(yè)協(xié)議。
  • ?高速接口?：集成3端口千兆以太網(wǎng)交換機（CPSW），支持IEEE 1588時間同步。

?2. 高性能模擬與數(shù)字外設(shè)?

• ?模擬外設(shè)?：
  • ?ADC?：5組12位ADC（最高4MSPS），支持單端/差分輸入，集成溫度傳感器和電源監(jiān)控。
  • ?比較器與DAC?：40路模擬比較器（CMPSS）、1路12位DAC。
• ?數(shù)字外設(shè)?：
  • ?通信接口?：8×SPI、6×UART、5×LIN、4×I2C、8×MCAN（支持CAN-FD）。
  • ?PWM與編碼器?：32路高分辨率PWM（HRPWM）、3路增強型正交編碼器（EQEP）。

?3. 安全與功能安全?

• ? 硬件安全模塊（HSM） ?：
  • 基于Arm? Cortex?-M4F，支持安全啟動、加密加速（AES/SHA2/PKA）。
  • 唯一設(shè)備ID（SoC ID）和OTP存儲器（FUSEROM）。
• ?功能安全認(rèn)證?：
  • 工業(yè)：目標(biāo)SIL-3（IEC 61508）。
  • 汽車：目標(biāo)ASIL-D（ISO 26262）。

?4. 電源管理與封裝?

• ?電源設(shè)計?：
  • 推薦配套PMIC：TPS653860-Q1，支持多軌供電。
  • 工作電壓范圍：1.62V至3.6V，擴展溫度范圍（-40°C至125°C/150°C）。
• ?封裝選項?：
  • 324引腳NFBGA（15mm×15mm），可選Flash-in-Package（ZCZ_F）或Resolver（ZCZ_S）型號。

?5. 典型應(yīng)用場景?

• ?工業(yè)?：伺服驅(qū)動、太陽能逆變器、PLC。
• ?汽車?：區(qū)域控制器、車載充電機、牽引逆變器。
• ?能源?：電池管理系統(tǒng)（BMS）、DC-DC轉(zhuǎn)換器。

?6. 開發(fā)支持?

• ?工具鏈?：MCU-PLUS-SDK-AM263PX、Code Composer Studio?。
• ?評估模塊?：AM263Px ControlCard和LaunchPad開發(fā)套件。