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AM243x 是 Sitara 工業級產品組合向高性能微控制器的擴展。AM243x 器件專為工業應用而構建，例如電機驅動器和遠程 I/O 模塊，這些應用需要實時通信和處理的結合。AM243x 系列通過多達四個 Cortex-R5F MCU、一個 Cortex-M4F 和兩個支持 Sitara 的千兆位 TSN PRU_ICSSG實例提供可擴展的性能。

AM243x SoC 架構旨在通過高性能 Arm Cortex-R5F 內核、緊耦合內存（TCM）組、可配置的 SRAM 分區以及進出外設的專用低延遲路徑提供一流的實時性能，以實現快速數據進出 SoC。這種確定性架構允許 AM243x 處理伺服驅動器中的嚴格控制環路，而 FSI、GPMC、ECAP、PPM 和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：am2432.pdf

該 SoC 提供靈活的工業通信功能，包括用于 EtherCAT 目標、PROFINET 設備、EtherNet/IP 適配器和 IO-Link 控制器的完整協議棧。該PRU_ICSSG進一步為基于千兆位和 TSN 的協議提供了功能。此外，該PRU_ICSSG還支持其他接口，包括UART接口、Σδ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。AM243x 還支持安全啟動。

特性

多達 2× 雙核 Arm Cortex-R5F MCU 子系統，運行頻率高達 800MHz，高度集成，可實現實時處理
- 雙核Arm Cortex-R5F集群支持雙核和單核運行
- 每個 R5F 內核 32KB I 緩存和 32KB D 緩存，所有內存上都有 SECDED ECC
- 單核：每個集群 128KB TCM（每個 R5F 核心 128KB TCM）
- 雙核：每個集群 128KB TCM（每個 R5F 核心 64KB TCM）
1× 單核 Arm Cortex-M4F MCU，頻率高達 400MHz
- 256KB SRAM，帶 SECDED ECC
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 1600 MT/s 的速度
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
- 通過JTAG和Trace接口的片上調試功能）
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）
時間同步子系統
- 中央平臺時間同步（CPTS）模塊
- 定時器管理器（TIMERMANAGER），帶 1024 個定時器
- 時間同步和比較事件中斷路由器
2×千兆工業通信子系統（PRU_ICSSG）
- 可選支持 Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT、時間敏感網絡（TSN）和其他網絡協議
- 向后兼容 10/100Mb PRU-ICSS
- 每個PRU_ICSSG包含：
  - 每片 3× PRU RISC 內核（每PRU_ICSSG 2× 片）
    - PRU 通用核心（PRU）
    - PRU 實時單元內核（PRU-RTU）
    - PRU 發射核心（PRU-TX）
  - 每個 PRU 內核支持以下功能：
    - 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
  - 多達 2× 以太網端口
    - RGMII （10/100/1000）
    - MII （10/100）
  - 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
  - 2× 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 濾波器模塊（SDFM）接口
    - 短路邏輯
    - 過流邏輯
  - 6× 多協議位置編碼器接口
  - 1× 增強型捕獲模塊（ECAP）
  - 兼容 16550 的 UART
    - 專用 192MHz 時鐘，支持 12Mbps PROFIBUS
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
- 3DES – 56/112/168 位密鑰大小
- MD5、SHA1
- 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
DMA 支持
- 調試安全性
廣泛的防火墻支持隔離
安全看門狗/定時器/IPC
- 安全存儲支持
- XIP 模式下對 OSPI 接口的動態加密支持
- 通過基于數據包的硬件加密引擎對數據（有效負載）加密/身份驗證的網絡安全支持
- 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
6× 集成電路間（I2C）端口
9× 通用異步收發（UART）模塊
1× 12位模數轉換器（ADC）
- 可配置采樣率高達 4MSPS
- 8× 多路復用模擬輸入
7× 多通道串行外設接口（SPI）控制器
3× 通用 I/O （GPIO）模塊
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，完全支持CAN-FD
2× 快速串行接口發射器（FSITX）內核
6× 快速串行接口接收器（FSIRX）內核

高速接口：

1× 集成以太網交換機支持：（CPSW）
- 多達 2 個外部以太網端口
  - RGMII （10/100/1000）
  - RMII （10/100）
- 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 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 Gen1 （5Gbps）、高速（480Mbps）、全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）
- 集成 USB VBUS 檢測
1× 串行器/解串器（SERDES）
- 一個 SERDES PHY 通道，支持 PCI-Express Gen2 或 USB SuperSpeed Gen1
2× 多媒體卡/安全數字（MMCSD）接口
- 一個用于 eMMC 的 8 位（MMCSD0）
- 一個用于MMCSD/SDIO（MMCSD1）的4位
- 集成模擬開關，用于高速卡的電壓從 3.3V 切換到 1.8V
1× 通用內存控制器（GPMC）
- 16位并行總線，時鐘頻率為133MHz或
- 32位并行總線，時鐘頻率為100MHz
- 錯誤定位模塊（ELM）支持
1× 用于外部存儲器的閃存子系統（FSS）可配置為：
- 1× 八通道 SPI （OSPI）閃存接口
- 或 1× 四通道 SPI （QSPI）閃存接口
簡化的電源排序要求
雙電壓 I/O 支持（3.3V / 1.8V）
集成SDIO LDO，用于處理SD接口的自動電壓轉換
用于監控過壓和欠壓情況的集成電壓監控器
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通過IEC 61508認證
- ECC 或計算關鍵存儲器上的奇偶校驗
- 用于 CPU 和片上 RAM 的內置自檢（BIST）
- 帶有專用錯誤引腳的錯誤信號模塊（ESM）
- 選定內部總線互連上的ECC和奇偶校驗
- 運行時安全診斷，包括：
  - 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
- MCU 域具有專用存儲器、接口和 M4FSS，能夠與具有無干擾（FFI）的大型 SoC 隔離，具有以下特點：
  - 獨立互連
  - 防火墻和超時墊圈
  - 受控復位隔離
  - 專用 MCU PLL 和 MMR 控制
  - 獨立的 I/O 電壓電源軌
支持從 OSPI/QSPI 閃存、SPI 閃存、并行 NOR 閃存、并行 NAND 閃存、UART、I2C、MMCSD、eMMC、USB、PCIe 和以太網接口啟動。
16納米FinFET技術
ALV：17.2mm × 17.2mm，0.8mm 間距（441 引腳）[帶蓋] 倒裝芯片球柵陣列（FCBGA）
ALX：11.0mm × 11.0mm，0.5mm 間距（293 引腳）[包覆成型] 倒裝芯片芯片級封裝（FCCSP）

參數

方框圖

?1. 產品概述?

?型號?：AM2434、AM2432、AM2431，基于Arm? Cortex?-R5F和M4F內核的工業級微控制器。
?核心特性?：
- 實時處理能力：支持雙核/單核Cortex-R5F集群（最高800MHz）和單核Cortex-M4F（400MHz）。
- 內存配置：2MB片上RAM（帶ECC）、128KB TCM（每R5F核）、256KB SRAM（M4F）。
- 工業通信：集成PRU_ICSSG子系統，支持Profinet、EtherCAT、TSN等協議。
- 安全功能：安全啟動、硬件加密加速（AES/SHA/3DES等）、防火墻隔離。

?2. 關鍵應用領域?

?工業自動化?：PLC、電機驅動、遠程I/O、協作機器人。
?通信模塊?：支持多協議工業以太網（如EtherNet/IP、IO-Link）。
?功能安全?：通過IEC 61508認證（SIL 2/SIL 3），內置自檢（BIST）和錯誤檢測模塊。

?3. 主要外設與接口?

?高速接口?：
- 千兆以太網（2×RGMII）、PCIe Gen2、USB 3.1 DRD。
- 支持DDR4/LPDDR4（最高1600 MT/s，帶ECC）。
?工業外設?：
- 增強型PWM（9×EPWM）、編碼器接口（3×EQEP）、CAN-FD（2×MCAN）。
- 12位ADC（8通道，4MSPS）、多通道SPI（7×MCSPI）。
?存儲接口?：eMMC/SD、OSPI/QSPI閃存、GPMC并行總線。