Texas Instruments AM64x ARM®-basierte Single-Core Cortex®-A53 MCUs
Die AM64x ARM®-basierten Single-Core Cortex®-A53 MCUs von Texas Instruments sind für industrielle Anwendungen konzipiert. Zu diesen Applikationen gehören speicherprogrammierbare Steuerungen (PLCs) und Motorantriebe, die eine einzigartige Kombination aus Kommunikation und Echtzeitverarbeitung mit der Verarbeitung von Anwendungen erfordern. Der AM64x kombiniert zwei Instanzen des Arm-basierten Bauteils: einen Gigabit-TSN-fähigen PRU-ICSSG mit bis zu zwei Arm Cortex-A53-Kernen, bis zu vier Cortex-R5F-MCUs und einer Cortex-M4F-MCU.
AM64x ist so konzipiert, dass er durch die hochleistungsfähige R5Fs, die konfigurierbare SRAM-Partitionierung, die eng gekoppelten Speicherbänke und die dedizierten Pfade mit niedriger Latenz zu und von der Peripherie für einen schnellen Datenverkehr in und aus dem SoC Echtzeitleistung bietet. Diese deterministische Architektur ermöglicht es AM64x, die engen Regelkreise in Servoantrieben zu handhaben. Gleichzeitig helfen die Peripheriegeräte, wie z. B. FSI, ECAPs, GPMC, PWMs, Sigma-Delta-Dezimationsfilter und Absolutkodierer-Schnittstellen, mehrere verschiedene Architekturen in diesen Systemen zu ermöglichen.
Die Cortex-A53s bieten die leistungsstarken Rechenelemente, die für Linux-Applikationen erforderlich sind. Linux und Real-time (RT) Linux werden über den Prozessor SDK Linux von TI bereitgestellt, der jährlich auf den aktuellsten Long Term Support (LTS) Linux-Kernel, den Bootloader und das Yocto-Dateisystem aktualisiert wird. AM64x hilft, die Linux-Welt mit der Echtzeit-Welt zu überbrücken, indem eine Isolierung zwischen Linux-Applikationen und Echtzeit-Streams durch eine konfigurierbare Speicher-Partitionierung ermöglicht wird. Der Cortex-A53s kann so zugewiesen werden, dass er strikt aus der DDR heraus für Linux arbeitet, und der interne SRAM kann in verschiedene Größen aufgeteilt werden, damit der Cortex-R5Fs zusammen oder unabhängig verwendet werden kann.
Der AM64x von Texas Instruments bietet flexible Industriekommunikationsfunktionen, einschließlich vollständige Protokoll-Stacks für EtherCAT SubDevice, EtherNet/IP-Adapter, PROFINET-Bauteil und IO-Link-Master. Darüber hinaus bietet das PRU-ICSSG die Fähigkeit für Gigabit- und TSN-basierte Protokolle. Das PRU-ICSSG verfügt auch über zusätzliche Schnittstellen im SoC, einschließlich Absolutkodierer-Schnittstellen und Sigma-Delta-Dezimationsfilter.
Funktionale Sicherheitsmerkmale können über den integrierten Cortex-M4F und dedizierte Peripheriegeräte aktiviert werden, die alle vom Rest des SoC isoliert werden können. Der AM64x unterstützt auch sicheres Booten.
Merkmale
- Prozessor-Cores
- 1x ARM Cortex-A72-Dual-64-Bit-Mikroprozessor-Subsystem mit bis zu 1,0 GHz
- Bis zu 2 × Arm Cortex-R5F-Dual-Core-MCU-Subsysteme mit bis zu 800 MHz, integriert für eine Echtzeit-Verarbeitung
- 1 × Arm Cortex-M4F-Einzel-Core-MCU mit bis zu 400 MHz
- Industrie-Subsystem
- 2 × industrielle Gigabit-Kommunikations-Subsysteme (PRU_ICSSG)
- Unterstützt Profinet IRT, Profinet RT, EtherNet/IP, EtherCAT, Time-Sensitive Networking (TSN) und vieles mehr
- Rückwärtskompatibilität mit 10/100 Mb PRU_ICSS
- Jedes PRU_ICSSG enthält Folgendes:
- 2 × Ethernet-Anschlüsse
- 6 PRU RISC-Cores pro PRU_ICSSG, wobei jeder Core verfügt über:
- Drei Daten-RAMs mit ECC
- Acht Bänke von 30 × 32-Bit-Register-Scratchpad-Speicher
- Interrupt-Controller und Task-Manager
- Zwei 64-Bit-Industrial Ethernet-Peripherie (IEPs) für Zeitstempel und andere Zeitsynchronisierungsfunktionen
- 18 × Sigma-Delta-Filter
- 6 × Multiprotokoll-Positions-Encoder-Schnittstellen
- Ein Enhanced Capture-Modul (eCAP)
- 16550-kompatibler UART mit einem dedizierten 192-MHz-Takt zur Unterstützung des 12-MBit/s-PROFIBUS
- 2 × industrielle Gigabit-Kommunikations-Subsysteme (PRU_ICSSG)
- Speicher-Subsystem
- Bis zu 2 MB On-Chip-RAM (OCSRAM) mit SECDED-ECC:
- DDR-Subsystem (DDRSS)
- 1 × Universal-Speicher-Controller (GPMC)
- System-on-Chip (SoC)-Dienste
- Gerätemanagement-Sicherheitscontroller (DMSC-L)
- Datenbewegungs-Subsystem (DMSS)
- Sicherheit
- Unterstützung für Secure Boot
- Kryptografische Beschleunigungsunterstützung
- Sicherheit debuggen
- Unterstützung für Trusted Execution Environment (TEE)
- Unterstützung für sichere Speicherung
- On-the-Fly-Verschlüsselungs-Unterstützung für OSPI-Schnittstelle im XIP-Modus
- Netzwerk-Sicherheitsunterstützung für Datenverschlüsselung/-authentifizierung (Nutzdaten) über eine paketbasierte kryptografische Hardware-Engine
- Sicherheits-Co-Prozessor (DMSC-L) für Schlüssel- und Sicherheitsmanagement, mit dedizierter Verbindung auf Bauteilebene für Sicherheit
- Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen
- 1 × integrierter Ethernet-Schalter (CPSW3G), der Folgendes unterstützt:
- Bis zu 2 Ethernet-Anschlüsse
- RMII (10/100)
- RGMII (10/100/1000)
- IEEE 1588 (2008 Anhang D, Anhang E, Anhang F) mit 802.1AS PTP
- § 45 MDIO-PHY-Management
- Energy Efficient Ethernet (802.3az)
- 1 × PCI-Express Gen2 Controller (PCI-E)
- 1 × USB 3.1 Dual-Role-Device (DRD)-Subsystem (USBSS)
- 1 × integrierter Ethernet-Schalter (CPSW3G), der Folgendes unterstützt:
- Allgemeine Konnektivität
- 6× Inter-Integrierte Schaltung (I2C) Anschlüsse
- 9 × konfigurierbare asynchrone Universal-Empfangs-/Sendemodule (UART)
- 1 × Flash-Subsystem (FSS), das als oktale SPI (OSPI)-Flash-Schnittstelle oder eine Quad-SPI (QSPI) konfiguriert werden kann
- 1 × 12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC)
- 7 x serielle Mehrkanal-Peripherieschnittstellen-Controller (McSPI)
- 6 × schnelle FSI_RX-Cores (Serial Interface Receiver)
- 2 × schnelle FSI_TX-Cores (Serial Interface Transmitter)
- 3 x Universal-I/O-Module (GPIO)
- Steuerschnittstellen
- 9 x erweiterte Pulsweitenmodulatormodule (EPWM)
- 3 × Enhanced Capture-Module (ECAP)
- 3x Enhanced Quadrature Encoder Pulse-Modul (eQEP)
- 2 × modulare Controller-Area-Network-Module (MCAN) mit vollständiger CAN-FD-Unterstützung
- Medien und Datenspeicherung
- 2 × Multimedia Card/Secure Digital (MMC/SD/SDIO)-Schnittstellen
- Leistungsmanagement
- Vereinfachte Leistungssequenz
- Integrierter SDIO-LDO für den automatischen Spannungsübergang für die SD-Schnittstelle
- Integrierter Spannungswächter für die Sicherheitsüberwachung von Über-Unterspannungsbedingungen
- Integrierter Stromversorgungs-Glitch-Detektor zur Erkennung von schnellen Stromversorgungs-Transienten
- Funktionale Sicherheit
- Für die funktionale Sicherheit ausgelegt
- Das Bauteil ist für funktionale Sicherheitsapplikationen ausgelegt
- Dokumentation zur Unterstützung des Designs von funktionalen Sicherheitssystemen gemäß IEC61508 ist verfügbar
- Systematische Fähigkeit von bis zu SIL 3
- Für eine Hardware-Integrität von bis zu SIL 2 ausgelegt
- Sicherheitsbezogene Zertifizierung
- ECC oder Parität auf rechenkritischen Speichern
- ECC und Parität auf ausgewählten internen Bus-Verbindungen
- Eingebauter Selbsttest (BIST) für CPU und On-Chip-RAM
- Fehlersignalisierungsmodul (ESM) mit Fehler-Pin
- Laufzeit-Sicherheitsdiagnose, Spannungs-, Temperatur- und Taktüberwachung, Watchdog-Timer mit Fenster, CRC-Engine für Speicherintegritätsprüfungen
- Dedizierter MCU-Domänenspeicher, Schnittstellen und M4F-Core, der vom größeren SoC mit störungsfreien Funktionen (FFI) isoliert werden kann
- Separate Verbindung
- Firewalls und Timeout-Dichtungen
- Dedizierte PLL
- Dedizierte I/O-Versorgung
- Separater Reset
- Für die funktionale Sicherheit ausgelegt
- SoC-Architektur
- Unterstützt primäres Booten von UART, I2C, OSPI/QSPI-Flash, SPI-Flash, parallelem NOR-Flash, parallelem NAND-Flash, SD, eMMC, USB, PCIe und Ethernet-Schnittstellen
- 16 Nm FinFET-Technologie
- 17,2 mm × 17,2 mm, 0,8 mm Rastermaß, 441-Pin-BGA-Gehäuse
Applikationen
- Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
- Motorantriebe
- Fern-I/O
- Industrieroboter
- Zustandsüberwachungs-Gateway
Weitere Ressourcen
Funktionales Blockdiagramm
Dazugehöriges Evaluierungsmodul
Texas Instruments SK-AM64B Starter-Kit für AM64x Site™ Prozessoren
Eine eigenständige Test- und Entwicklungsplattform, die sich hervorragend für die Beschleunigung der Prototypphase eines Designs eignet.