AM263x 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(shí)時(shí)處理需求。AM263x MCU 系列由多個(gè)引腳兼容器件組成，具有多達(dá)四個(gè) 400MHz Arm? Cortex-R5F? 內(nèi)核。作為一種選擇，Arm? R5F 子系統(tǒng)可以編程為在鎖步或雙核模式下運(yùn)行，以實(shí)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(jī)控制和數(shù)字電源應(yīng)用的未來(lái)而設(shè)計(jì)，具有先進(jìn)的模擬傳感和數(shù)字驅(qū)動(dòng)模塊。
*附件：am2634-q1.pdf

多個(gè) R5F 內(nèi)核排列在集群子系統(tǒng)中，具有 256KB 的共享緊密耦合存儲(chǔ)器 （TCM） 和 2MB 的共享 SRAM，大大減少了對(duì)外部存儲(chǔ)器的需求。包括用于片上存儲(chǔ)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(kāi)發(fā)人員能夠?qū)嵤﹪?yán)格的安全意識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。AM263x 器件還提供加密加速和安全啟動(dòng)。

TI 為 AM263x 系列微控制器提供一整套微控制器軟件和開(kāi)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(gè)內(nèi)核運(yùn)行頻率高達(dá) 400MHz
  • 16KB I-cache，每個(gè)CPU內(nèi)核64位ECC
  • 16KB D 緩存，每個(gè) CPU 內(nèi)核 32 位 ECC
  • 64KB 緊密耦合內(nèi)存 （TCM），每個(gè) CPU 內(nèi)核具有 32 位 ECC
  • 支持鎖步或雙核的集群

內(nèi)存子系統(tǒng)：

• 2MB 片上 RAM （OCSRAM）
  • 4 個(gè)庫(kù) x 512KB
  • ECC 錯(cuò)誤保護(hù)
  • 內(nèi)部 DMA 引擎支持

片上系統(tǒng) （SoC） 服務(wù)和架構(gòu)：

• 1x EDMA，支持?jǐn)?shù)據(jù)移動(dòng)功能
• 從以下接口支持設(shè)備啟動(dòng)：
  • UART（主/備用）
  • QSPI NOR 閃存 （4S/1S）（主）
• 處理器間通信模塊
  • SPINLOCK 模塊，用于同步在多個(gè)內(nèi)核上運(yùn)行的進(jìn)程
  • 通過(guò) CTRLMMR 寄存器實(shí)現(xiàn)的 MAILBOX 功能
• 中央平臺(tái)時(shí)間同步 （CPTS） 支持時(shí)間同步和比較事件中斷路由器

媒體和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：

• 1 個(gè) 4 位多媒體卡/安全數(shù)字 （MMC/SD） 接口
• 通用內(nèi)存控制器 （GPMC）
  • 16 位并行數(shù)據(jù)總線，帶 22 位地址總線
  • 高達(dá) 4MB 的可尋址內(nèi)存空間
  • 集成錯(cuò)誤定位模塊 （ELM） 支持錯(cuò)誤檢查

一般連接：

• 6 個(gè)通用異步 RX-TX （UART）
• 5 個(gè)串行外設(shè)接口 （SPI） 控制器
• 5 個(gè)本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） 端口
• 4 個(gè)集成電路間 （I2C） 端口
• 4 個(gè)模塊化控制器局域網(wǎng) （MCAN） 模塊，支持 CAN-FD
• 1 個(gè)四通道串行外設(shè)接口 （QSPI）
• 4 個(gè)快速串行接口發(fā)射器 （FSITX）
• 4 個(gè)快速串行接口接收器 （FSIRX）
• 多達(dá) 139 個(gè)通用 I/O （GPIO） 引腳

傳感與驅(qū)動(dòng)：

• 實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng) （CONTROLSS）
• 靈活的輸入/輸出橫桿 （XBAR）
• 5 個(gè) 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
  • 6 輸入 SAR ADC，最高可達(dá) 4MSPS
    • 6 個(gè)單端通道或
    • 3 個(gè)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(kāi)始
    • 用戶定義的取樣和保持 （S+H）
    • 靈活的后處理塊 （PPB）
• 10 個(gè)模擬比較器，帶 A 型可編程 DAC 基準(zhǔn) （CMPSSA）
• 10 個(gè)模擬比較器，帶 B 型可編程 DAC 基準(zhǔn) （CMPSSB）
• 1 個(gè) 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）
• 32 個(gè)脈寬調(diào)制 （EPWM） 模塊
  • 單通道或雙PWM通道
  • 高級(jí)PWM配置
  • 擴(kuò)展的 HRPWM 時(shí)間分辨率
• 10 個(gè)增強(qiáng)型捕獲 （ECAP） 模塊
• 3 個(gè)增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 （EQEP） 模塊
• 2 個(gè) 4 通道 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM）
• 附加信號(hào)多路復(fù)用交叉線 （XBAR）

工業(yè)連接：

• 可編程實(shí)時(shí)單元 （PRU-SS） 和 PRU-工業(yè)通信子系統(tǒng) （PRU-ICSS）
  • 雙核可編程實(shí)時(shí)單元子系統(tǒng) （PRU0 / PRU1）
    • 確定性硬件
    • 動(dòng)態(tài)固件
  • 每個(gè) PRU 20 通道增強(qiáng)輸入 （eGPI）
  • 每個(gè) PRU 20 通道增強(qiáng)輸出 （eGPO）
  • 嵌入式外設(shè)和存儲(chǔ)器
    • 1 個(gè) UART，1 個(gè) ECAP
    • 1 個(gè) MDIO、1 個(gè) IEP、
    • 1 個(gè) 32KB 共享通用 RAM
    • 2 個(gè) 8KB 共享數(shù)據(jù) RAM
    • 每個(gè) PRU 1 個(gè) 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(jìn)的工業(yè)協(xié)議，包括：
    • EtherCAT、以太網(wǎng)/IP?、
    • PROFINET，IO-Link 用于訂購(gòu)
  • 專用中斷控制器 （INTC）
  • 動(dòng)態(tài) CONTROLSS XBAR 集成

高速接口：

• 支持兩個(gè)外部端口的集成以太網(wǎng)交換機(jī)
  • 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(jí)流控制
  • 四個(gè) CPU 硬件中斷起拍
  • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校驗(yàn)和卸載

安全：

• 支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模塊 （HSM）
• 安全啟動(dòng)支持
  • 設(shè)備接管保護(hù)
  • 硬件強(qiáng)制實(shí)施的信任根
  • 經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的啟動(dòng)
  • SW 防回滾保護(hù)
• 調(diào)試安全性
  • 僅在正確身份驗(yàn)證后才能確保設(shè)備調(diào)試安全
  • 能夠禁用設(shè)備調(diào)試功能
• 設(shè)備 ID 和密鑰管理
  • 支持 OTP 內(nèi)存 （FUSEROM）
    • 存儲(chǔ)根密鑰和其他安全字段
  • 單獨(dú)的 EFUSE 控制器和 FUSE ROM
  • 唯一的公共設(shè)備標(biāo)識(shí)符 （UID）
• 內(nèi)存保護(hù)單元 （MPU）
  • 每個(gè) Cortex-R5F? 內(nèi)核的專用 Arm? MPU
  • 系統(tǒng)MPU - 存在于SoC（MPU或防火墻）中的各種接口
  • 8-16 個(gè)可編程區(qū)域
    • 啟用/權(quán)限 ID
    • 起止/結(jié)束地址
    • 讀/寫(xiě)/可緩存
    • 安全/非安全
• 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(jī)數(shù)和真隨機(jī)數(shù)生成器的 DRBG
  • PKA（公鑰加速器）輔助 RSA/ECC 處理

功能安全：

• 支持設(shè)計(jì)具有功能安全要求的系統(tǒng)
  • 帶有指定SAFETY_ERRORn引腳的錯(cuò)誤信號(hào)模塊 （ESM）
  • ECC 或計(jì)算關(guān)鍵存儲(chǔ)器上的奇偶校驗(yàn)
  • 內(nèi)置自檢 （BIST） 和 CPU 和片上 RAM 的故障注入
  • 運(yùn)行時(shí)內(nèi)部診斷模塊，包括電壓、溫度和時(shí)鐘監(jiān)控、窗口看門(mén)狗定時(shí)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(kāi)發(fā)
  • 提供文檔以幫助 IEC 61508 功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  • 系統(tǒng)能力高達(dá) SIL-3
  • 硬件完整性高達(dá) SIL-3
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • IEC 61508 通過(guò) TüV SüD 的 SIL-3 認(rèn)證
• 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn) [車載]
  • 專為功能安全應(yīng)用而開(kāi)發(fā)
  • 提供文檔以幫助 ISO 26262 功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  • 高達(dá) ASIL-D 的系統(tǒng)能力
  • 硬件完整性高達(dá) ASIL-D
  • 安全相關(guān)認(rèn)證
    • 通過(guò) TüV SüD 的 ISO 26262 ASIL-D 認(rèn)證

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
  • 324 引腳 NFBGA
  • 15.0 毫米 x 15.0 毫米
  • 0.8mm間距

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?
AM263x系列是德州儀器（TI）推出的高性能工業(yè)及汽車級(jí)微控制器，基于Arm? Cortex?-R5F內(nèi)核，支持單核、雙核和四核配置（最高400MHz）。關(guān)鍵特性包括：

• ?實(shí)時(shí)控制?：集成鎖步/雙核模式，滿足功能安全需求（SIL-3/ASIL-D認(rèn)證）。
• ?豐富外設(shè)?：
  • 5x ADC（12位，4MSPS）、10x模擬比較器、32x PWM模塊。
  • 工業(yè)通信協(xié)議支持（EtherCAT?、PROFINET?等）。
• ?安全與可靠性?：硬件安全模塊（HSM）、ECC內(nèi)存保護(hù)、安全啟動(dòng)。

?2. 應(yīng)用領(lǐng)域?

• 伺服驅(qū)動(dòng)、太陽(yáng)能逆變器、電動(dòng)汽車充電樁。
• 電池管理系統(tǒng)（BMS）、牽引逆變器、域控制器。

?3. 核心參數(shù)?

• ?處理器?：Cortex-R5F集群，最高400MHz，支持鎖步模式。
• ?內(nèi)存?：2MB SRAM（帶ECC）、256KB TCM（每核64KB）。
• ?封裝?：324引腳NFBGA（15mm×15mm，0.8mm間距），AEC-Q100認(rèn)證。

?4. 關(guān)鍵外設(shè)?

• ?通信接口?：6x UART、5x SPI、4x CAN-FD、雙端口千兆以太網(wǎng)（支持RGMII/RMII）。
• ?模擬模塊?：5組ADC（6通道/組）、12位DAC、20x CMPSS比較器。
• ?工業(yè)連接?：PRU-ICSS子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。

?5. 安全與功能安全?

• 符合ISO 26262（ASIL-D）和IEC 61508（SIL-3）標(biāo)準(zhǔn)。
• 硬件加密加速（AES/SHA）、抗回滾保護(hù)、安全調(diào)試。

?6. 開(kāi)發(fā)支持?

• 配套評(píng)估模塊（如AM263x ControlCard）。
• 推薦配套器件：TPS653850A-Q1電源管理、DP83TG720S-Q1以太網(wǎng)PHY。

?7. 文檔結(jié)構(gòu)?
數(shù)據(jù)手冊(cè)涵蓋：

• 引腳配置（5.1節(jié)）、電氣特性（6.8節(jié)）。
• 時(shí)序要求（如GPMC同步模式100MHz時(shí)序，6.11.5.7節(jié)）。
• 安全機(jī)制（HSM、eFuse編程指南，6.9節(jié)）。

?8. 典型設(shè)計(jì)參考?

• 圖6-25至6-29詳細(xì)描述GPMC與NOR Flash的同步/異步接口時(shí)序。
• 表5-7列出ADC與CMPSS信號(hào)連接關(guān)系，優(yōu)化模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)。

該文檔為工業(yè)與汽車實(shí)時(shí)控制應(yīng)用提供完整的硬件設(shè)計(jì)參考，強(qiáng)調(diào)高集成度與功能安全合規(guī)性。