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AM64x 是 Sitara? 工業級異構 Arm? 處理器系列的擴展。AM64x 專為工業應用而構建，例如電機驅動器和可編程邏輯控制器（PLC），這些應用需要實時處理和與應用程序處理通信的獨特組合。AM64x 將 Sitara 器件的千兆位 TSN PRU-ICSSG 的兩個實例與多達兩個 Arm? Cortex-A53? 內核、多達四個 Cortex-R5F MCU 和一個 Cortex-M4F MCU 相結合。

AM64x 的架構旨在通過高性能 R5F、緊密耦合內存組、可配置的 SRAM 分區以及進出外設的專用低延遲路徑來提供實時性能，以實現快速進出 SoC 的數據。這種確定性架構允許 AM64x 處理伺服驅動器中的嚴格控制環路，而 FSI、GPMC、PWM、Σ Δ 抽取濾波器和絕對編碼器接口等外設有助于實現這些系統中的許多不同架構。
*附件：am6411.pdf

Cortex-A53 提供了 Linux 應用程序所需的強大計算元素。Linux 和實時（RT） Linux 通過 TI 的處理器 SDK Linux 提供，該 SDK Linux 每年都會更新到最新的長期支持（LTS） Linux 內核、引導加載程序和 Yocto 文件系統。AM64x 通過可配置的內存分區實現 Linux 應用程序和實時流之間的隔離，從而幫助連接 Linux 世界與實時世界。Cortex-A53 可以分配為嚴格在 Linux 的 DDR 之外工作，并且內部 SRAM 可以分解成各種尺寸，以便 Cortex-R5F 一起使用或獨立使用。

AM64x 提供靈活的工業通信功能，包括用于 EtherCAT 子設備、PROFINET 設備、EtherNet/IP 適配器和 IO-Link 主站的完整協議棧。PRU-ICSSG 進一步為基于千兆位和 TSN 的協議提供了功能。此外，PRU-ICSSG 還支持 SoC 中的其他接口，包括 Σ Δ 抽取濾波器和絕對編碼器接口。

功能安全功能可以通過集成的 Cortex-M4F 以及專用外設來啟用，這些外設都可以與 SoC 的其余部分隔離。AM64x 還支持安全啟動。

特性
處理器內核：

1× 雙 64 位 Arm Cortex-A53 微處理器子系統，頻率高達 1.0GHz
- 雙核 Cortex-A53 集群，具有 256KB 二級共享緩存和 SECDED ECC
- 每個 A53 內核具有 32KB L1 DC ache 和帶 SECDED ECC 的 32KB L1 ICache 和帶奇偶校驗保護的 32KB L1 ICache
高達 2× 個雙核 Arm Cortex-R5F MCU 子系統，頻率高達 800MHz，集成用于實時處理
- 雙核Arm Cortex-R5F支持雙核和單核模式
- 每個 R5F 內核 32KB ICache、32KB DCache 和 64KB TCM，所有存儲器上總共 256KB TCM，帶有 SECDED ECC
1× 單核 Arm Cortex-M4F MCU，頻率高達 400MHz
- 256KB SRAM，帶 SECDED ECC

工業子系統：

2×千兆工業通信子系統（PRU_ICSSG）
- 支持 Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT、時間敏感網絡（TSN）等
- 向后兼容 10/100Mb PRU_ICSS
- 每個PRU_ICSSG包含：
  - 2×以太網端口
    - MII （10/100）
    - RGMII （10/100/1000）
  - 每個PRU_ICSSG 6 個 PRU RISC 內核，每個內核具有：
    - 帶 ECC 的指令 RAM
    - 寬側 RAM
    - 帶可選累加器（MAC）的乘法器
    - CRC16/32 硬件加速器
    - 用于大/小端轉換的字節交換
    - 用于 UDP 校驗和的 SUM32 硬件加速器
    - 用于搶占支持的任務管理器
  - 三個帶 ECC 的數據 RAM
  - 8 組 30 × 32 位寄存器暫存器存儲器
  - 中斷控制器和任務管理器
  - 兩個 64 位工業以太網外設（IEP），用于時間戳和其他時間同步功能
  - 18× Σ-Δ 濾波器
    - 短路邏輯
    - 過流邏輯
  - 6× 多協議位置編碼器接口
  - 一個增強型捕獲模塊（ECAP）
  - 兼容 16550 的 UART，具有專用的 192MHz 時鐘，支持 12Mbps PROFIBUS

內存子系統：

高達 2MB 的片上 RAM （OCSRAM），帶 SECDED ECC：
- 可以以 256KB 的增量劃分為較小的存儲庫，用于多達 8 個獨立的存儲器組
- 每個內存組可以分配給單個內核，以方便軟件任務分區
DDR 子系統（DDRSS）
- 支持 LPDDR4、DDR4 內存類型
- 帶內聯 ECC 的 16 位數據總線
- 支持高達 1600MT/s 的速度
1× 通用內存控制器（GPMC）
- 16位并行總線，時鐘為133MHz或
- 具有 100 MHz 時鐘的 32 位并行總線
- 錯誤定位模塊（ELM）支持

片上系統（SoC）服務：

設備管理安全控制器（DMSC-L）
- 集中式 SoC 系統控制器
- 管理系統服務，包括初始啟動、安全和時鐘/重置/電源管理
- 通過消息管理器與各種處理單元進行通信
- 用于優化未使用的外設的簡化接口
數據移動子系統（DMSS）
- 塊拷貝 DMA （BCDMA）
- 數據包 DMA （PKTDMA）
- 安全代理（SEC_PROXY）
- 環形加速器（RINGACC）

安全：

支持安全啟動
- 硬件強制實施的信任根（RoT）
- 支持通過備份密鑰切換 RoT
- 支持接管保護、IP 保護和防回滾保護
支持可信執行環境（TEE）
- 基于 Arm TrustZone 的 TEE
- 安全看門狗/定時器/IPC
- 廣泛的防火墻支持隔離
- 安全存儲支持
- 回放保護內存塊（RPMB）支持
用于密鑰和安全管理的安全協處理器（DMSC-L），具有用于安全的專用設備級互連
支持加密加速
- 會話感知加密引擎，能夠根據傳入數據流自動切換密鑰材料
  - 支持加密核心
- AES – 128/192/256 位密鑰大小
- SHA2 – 224/256/384/512 位密鑰大小
- DRBG 與真隨機數生成器
- PKA（公鑰加速器）協助 RSA/ECC 處理以實現安全啟動
調試安全性
- 安全的軟件控制調試訪問
- 安全感知調試

高速接口：

1× 集成以太網交換機（CPSW3G）支持：
- 多達 2 個以太網端口
  - RMII （10/100）
  - 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
- 高能效以太網（802.3az）
1× PCI-Express Gen2 控制器（PCIE）
- 支持 Gen2作
- 支持單通道作
1× USB 3.1 雙角色設備（DRD）子系統（USBSS）
- 端口可配置為 USB 主機、USB 設備或 USB 雙角色設備
- USB 設備：高速（480Mbps）和全速（12Mbps）
- USB 主機：SuperSpeed Gen 1 （5Gbps）、高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）

一般連接：

6× 集成電路間（I2C）端口
9×可配置的通用異步接收/發送（UART）模塊
1× 閃存子系統（FSS），可配置為八通道 SPI （OSPI）閃存接口或一個四通道 SPI （QSPI）
1× 12位模數轉換器（ADC）
- 高達 4MSPS
- 8× 多路復用模擬輸入
7× 多通道串行外設接口（MCSPI）控制器
6× 快速串行接口接收器（FSI_RX）內核
2× 快速串行接口發射器（FSI_TX）內核
3× 通用 I/O （GPIO）模塊

控制接口：

9×增強型脈寬調制器（EPWM）模塊
3×增強型捕獲（ECAP）模塊
3×增強型正交編碼器脈沖（EQEP）模塊
2×模塊化控制器局域網（MCAN）模塊，支持或不支持完整的CAN-FD

媒體和數據存儲：

2× 多媒體卡/安全數字（MMC/SD/SDIO）接口
- 一個用于SD/SDIO的4位;
- 一個用于 eMMC 的 8 位
- 集成模擬開關，用于在 3.3V 至 1.8V 之間切換電壓，用于高速卡

電源管理：

簡化的電源序列
集成SDIO LDO，用于處理SD接口的自動電壓轉換
集成電壓監控器，用于對過欠壓情況進行安全監控
集成電源毛刺檢測器，用于檢測快速電源瞬變

功能安全：

符合功能安全標準
- 專為功能安全應用而開發
- 可用于幫助 IEC 61508 功能安全系統設計的文檔
- 系統能力高達 SIL 3
- 硬件完整性高達 SIL 2
- 安全相關認證
  - TüV SüD 的 IEC 61508 認證
功能安全特性
- ECC 或計算關鍵存儲器上的奇偶校驗
- 選定內部總線互連上的 ECC 和奇偶校驗
- 用于 CPU 和片上 RAM 的內置自檢（BIST）
- 帶錯誤引腳的錯誤信號模塊（ESM）
- 運行時安全診斷、電壓、溫度和時鐘監控、窗口看門狗定時器、用于內存完整性檢查的 CRC 引擎
- 專用 MCU 域存儲器、接口和 M4F 內核能夠與具有無干擾（FFI）功能的大型 SoC 隔離
  - 獨立互連
  - 防火墻和超時墊圈
  - 專用 PLL
  - 專用 I/O 電源
  - 單獨復位

SoC 架構：

支持從 UART、I2C、OSPI/QSPI 閃存、SPI 閃存、并行 NOR 閃存、并行 NAND 閃存、SD、eMMC、USB、PCIe 和以太網接口進行主啟動
16納米FinFET技術
17.2mm × 17.2mm、0.8mm 間距、441引腳BGA封裝

參數

1. 主要特性

?處理器核心?：
- 1×雙核64位Arm? Cortex?-A53微處理器子系統，最高1.0GHz
- 2×雙核Arm? Cortex?-R5F MCU子系統，最高800MHz
- 1×單核Arm? Cortex?-M4F MCU，最高400MHz
?工業通信子系統?：
- 2×千兆工業通信子系統(PRU_ICSSG)
- 支持Profinet IRT/RT、EtherNet/IP、EtherCAT、TSN等協議
?內存子系統?：
- 高達2MB片上RAM(OCSRAM)
- 支持LPDDR4/DDR4內存，最高1600MT/s
- 通用內存控制器(GPMC)
?安全特性?：
- 安全啟動支持
- 信任執行環境(TEE)
- 加密加速器(AES/SHA2/DRBG/PKA)