مدونة الشركة حول NXP S9KEAZN64AMLCR وحدة الكمبيوتر الكهربائية القابلة للثقة القائمة على قشرة الذراع-M0

NXPS9KEAZN64AMLCRوحدة الكمبيوتر المركبة KEA ذات الموثوقية القصوى القائمة على قشرة الذراع M0 Core

في الأنظمة الإلكترونية المتزايدة التعقيد في السيارات اليوم، تعمل وحدات التحكم الصغيرة كـ"دماغ" أنظمة التحكم في المركبات،مع موثوقيتها وأدائها التي تحدد مباشرة السلامة العامة والأداء الوظيفي للسيارة.شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةكشركة عالمية رائدة في توزيع المركبات الكهربائية للسيارات،S9KEAZN64AMLCRجهاز تحكم صناعي عالي الموثوقية من سلسلة KEA مبني على قلب Arm® Cortex®-M0.

S9KEAZN64AMLCRلمحة عامة عن المنتج: NXP KEA سلسلة الحواسيب الصغيرة للسيارات

سلسلة NXP KEA من الحواسب الدقيقة هي خط منتجات MCU من مستوى الدخول إلى المتوسط 32 بت مصممة خصيصًا للتطبيقات الإلكترونية للسيارات.استناداً إلى قشرة الذراع الفعالة M0/M0+، وهي معروفة في سوق الإلكترونيات السيارات لموثوقيتها العالية وفعالية التكلفة.S9KEAZN64AMLCRيدمج واجهات الطرفية الغنية وميزات السلامة للسيارات، مما يجعلها مناسبة تمامًا للتطبيقات الإلكترونية الأساسية للسيارات مثل التحكم في الجسم، أنظمة الإضاءة،واجهات أجهزة الاستشعار.

يستمد اسم سلسلة KEA من "Kinetis Entry-level Automotive" ، مما يعكس موقعها كحل اقتصادي للدخول في خط منتجات NXP للسيارات.تم تحسين هذه السلسلة لمتطلبات البيئة الأكثر صرامة في إلكترونيات السيارات، مع جميع النماذج المعتمدة على AEC-Q100 الدرجة 1 (-40 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية) أو الدرجة 0 (-40 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية) ، مما يضمن التشغيل المستقر في بيئات ذات درجات حرارة عالية مثل حجرات المحرك.

من حيث وضع المنتج ، فإن سلسلة KEA تغطي الفجوة بين وحدات MCU التقليدية 8/16 بت و 32 بت عالية الأداء ،توفير تطوير الإلكترونيات السيارات التوازن المثالي بين الأداء والتكلفةبالمقارنة مع سلسلة S32K المتطورة من NXP (بناءً على Cortex-M4/M7) ،سلسلة KEA تلبي متطلبات وحدات التحكم الإلكترونية الأساسية للجسم مع استهلاك طاقة أقل وهندسة معمارية أبسط.

الـS9KEAZN64AMLCRتم تصميم جهاز Arm® Cortex® الميكروكيترول 32 بت لمجموعة واسعة من التطبيقات السيارات والصناعية التي تتطلب أعلى جودة ودعم طويل الأجل.S9KEAZN64AMLCRبمثابة نقطة دخول إلى النظام البيئي واسع النطاق للذراع، مع:

قلب Arm Cortex-M0+ ذو طاقة منخفضة وذاكرة فلاش مضمنة بـ 8128 كيلوبايت

التوافق الكهرومغناطيسي الممتاز (EMC) / أداء التفريغ الكهرومغناطيسي (ESD) ، تحمل درجات الحرارة العالية ، وانبعاثات الإشعاع المنخفضة

حلول أداء قابلة للتطوير وموثوقة للغاية لتطبيقات السيارات الحساسة للتكلفة

تصاميم مرجعية غنية وأدوات وملاحظات تطبيقية للمساعدة في تقصير دورات تطوير التصاميم وتسريع وقت السوق

S9KEAZN64AMLCRالخصائص الأساسية والمواصفات التقنية

الـS9KEAZN64AMLCR، كما نسخة فلاش 64 كيلوبايت في سلسلة KEA، يتم تعبئتها في حزمة LQFP-64، وتدمج قدرات معالجة قوية وموارد الطرفية الغنية ضمن بصمة مادية صغيرة.

السمات الأساسيةS9KEAZN64AMLCRيمكن تلخيصها على النحو التالي:

أساس المعالج وأدائه

قشرة الذراع-M0 الأساسية: تردد التشغيل يصل إلى 48 ميغا هرتز، وتقدم نسبة كفاءة الطاقة من 0.95 DMIPS / ميغا هرتز، ودعم مجموعة التعليمات إبهام-2، وتوازن كثافة الرمز وكفاءة التنفيذ

تكوين الذاكرة: مساحة تخزين فلاش 64 كيلوبايت (مع التحقق من ECC) + 8 كيلوبايت SRAM ، تلبي متطلبات تخزين الكود والبيانات لتطبيقات السيارات ذات التعقيد المتوسط

تصميم طاقة منخفضة: يدعم أنماط طاقة متعددة (الركض ، والانتظار ، والإيقاف ، والنوم) ، مع تيار الاستعداد منخفض إلى 1.6μA (القيمة النموذجية) ، مما يطيل عمر البطارية بشكل فعال أثناء وضع النوم للسيارة

واجهات الطرفية الغنية

واجهات الاتصال: متكاملة مع ما يصل إلى 3 UARTs (دعم LIN) ، 2 SPIs ، و 2 I2Cs ، وتلبية متطلبات الاتصال مع مختلف أجهزة الاستشعار والمحركات

نظام التوقيت: يتضمن وحدة PWM ذات 16 بت (FlexTimer) ، ومؤقت التوقف الدوري (PIT) ، وساعة في الوقت الحقيقي (RTC) للسيطرة الدقيقة على المهام الحرجة للوقت

نهاية الأمامية التناظرية: 12 بت ADC (16 قناة ، معدل أخذ عينات 1 Msps) + 12 بت DAC لاكتساب وإخراج إشارات التناظرية عالية الدقة

ميزات موثوقية وسلامة للسيارات

شهادة AEC-Q100: تتوافق مع معايير درجة الحرارة من الدرجة 1 (-40 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية) ، مما يضمن موثوقية طويلة الأجل في بيئات السيارات القاسية

آليات أمان الأجهزة: مؤقت مراقب مدمج (WDOG) ، الكشف عن الجهد المنخفض (LVD) ووحدة مراقبة الساعة لمنع عطل النظام

تصميم محسّن للطاقة الكهرومغناطيسية: مقاومة متزايدة للتداخل الكهرومغناطيسي، تلبية معايير الطاقة الكهرومغناطيسية للسيارات مثل CISPR 25

تكوين الحزمة والدبوس

الـS9KEAZN64AMLCRيستخدم حزمة LQFP ذات 64 دبوس (10mm × 10mm) ، مع تخصيص الدبوس الأمثل لمتطلبات تخطيط تطبيقات الإلكترونيات للسيارات:

محاور الطاقة: العديد من محاور VDD / VSS تدعم تصميم فصل موزع

تكوين GPIO: ما يصل إلى 55 دبوس إدخال / إخراج عامة الغرض ، معظمها يدعم وظائف التوقف و DMA

دبوس الوظائف المتخصصة: يتم تعريض إشارات مخصصة مثل CAN و LIN وواجهات تحديد الأخطاء بشكل مستقل

S9KEAZN64AMLCRالمواصفات التقنية:

المعالج الرئيسي: ARM® Cortex®-M0+

مواصفات النواة: 32 بت واحد النواة

السرعة: 40 ميغا هرتز

الاتصال: I2C، LINbus، SPI، UART/USART

أجهزة الطرفية: LVD، POR، PWM، WDT

عدد المدخلات والإخراجات: 28

سعة ذاكرة البرنامج: 64KB (64K x 8)

نوع ذاكرة البرنامج: فلاش

سعة EEPROM: 256 × 8

حجم ذاكرة الوصول العشوائي: 4K x 8

الجهد - إمدادات الطاقة (Vcc/Vdd): 2.7V إلى 5.5V

محول البيانات: A/D 16x12b

نوع المذبذب: داخلي

درجة حرارة التشغيل: -40°C إلى 125°C (TA)

نوع التثبيت: سطح التثبيت

سيناريوهات تطبيق نموذجية وحلولS9KEAZN64AMLCR

S9KEAZN64AMLCR ، مع تكوين أدائها المتوازن وموثوقيتها في صناعة السيارات ، لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال إلكترونيات الجسم.

سيناريوهات تطبيق نموذجيةS9KEAZN64AMLCR:

وحدة تحكم الجسم (BCM)

باعتبارها عقدة أساسية في الهندسة المعمارية الإلكترونية الحديثة للسيارات ، تدير وحدة تحكم الجسم الوظائف الأساسية مثل أقفال الأبواب وتشغيل النوافذ والإضاءة الداخلية / الخارجية.ميزات S9KEAZN64AMLCR في هذا التطبيق تشمل:

مخرج PWM متعدد القنوات للتحكم الدقيق في سطوع الإضاءة LED ودفع المحرك

تتيح واجهة الحافلة LIN الاتصال بفعالية من حيث التكلفة مع العقدة العبدة مثل وحدات الأبواب ووحدات المقاعد

خصائص الطاقة المنخفضة تدعم الكشف عن الاستيقاظ وإدارة الطاقة أثناء وضع النوم للسيارة

أنظمة إضاءة السيارات

من التحكم التقليدي في مصابيح الهالوجين إلى أنظمة محركات مصفوفة LED الحديثة ، S9KEAZN64AMLCR قادر على التعامل مع:

PWM عالي الدقة لإشارات التحول الديناميكية وأضواء التنفس وغيرها من تأثيرات الإضاءة المعقدة

أخذ عينات ADC لمراقبة درجة حرارة وتيار LED ، مما يتيح تشخيص الأخطاء وحمايتها

اتصال CAN لتلقي أوامر التحكم في الإضاءة من شبكة الجسم

مركز الاستشعار

في شبكات أجهزة استشعار السيارات المعقدة بشكل متزايد اليوم ، يمكن أن يكون S9KEAZN64AMLCR بمثابة مركز بيانات أجهزة الاستشعار:

جهاز تحكم متعدد القنوات يكتسب في وقت واحد إشارات مماثلة مثل درجة الحرارة والضغط والموقف

واجهات SPI/I2C تربط أجهزة استشعار رقمية (مقاييس تسريع MEMS ، المراوحات الحركية ، إلخ)

التحليل المسبق المحلي يقلل من الحمل على الوحدة المركزية الرئيسية

النظم المساعدة للسيارات ذات الطاقة الجديدة

وحتى في قطاع السيارات ذات الطاقة الجديدة،S9KEAZN64AMLCRيلعب دورا حاسما:

وحدة تحكم نظام إدارة البطارية (BMS): مراقبة الجهد/درجة الحرارة الفردية للبطارية

التحكم المساعد في شاحن الطائرة: تحكم المروحة، محرك الاتصال

إدارة محولات التيار المباشر إلى التيار المباشر: توليد PWM وتنظيم ردود الفعل