مدونة الشركة حول TI AM2632COLFHAZCZR 32-Bit 400MHz AM263x Sitara™ MCU مع تحكم في الوقت الفعلي

شركة شينزن مينغجيادا الإلكترونيات المحدودة تزويد / تدوير TIAM2632COLFHAZCZRميكروكونترولر 32 بت 400 ميغا هرتز AM263x Sitara TM ، يحتوي على قدرات التحكم في الوقت الحقيقي.

أنا.AM2632COLFHAZCZRلمحة عامة عن المنتج

جهاز TI AM2632COLFHAZCZR هو جهاز تحكم صغير عالي الأداء 32 بت ضمن سلسلة AM263x Sitara TM ، والذي يؤكد على قدرات التحكم القوية في الوقت الحقيقي.يتضمن معالج Arm® Cortex®-R5F مزدوج النواة يعمل عند 400MHz، مصممة خصيصا للتطبيقات المدمجة التي تتطلب أداء صارم في الوقت الفعلي، والموثوقية، والسلامة مثل الأتمتة الصناعية، الإلكترونيات السيارات، مصادر الطاقة الرقمية،وأنظمة التحكم في المحركتم تصنيع هذا الجهاز باستخدام تكنولوجيا عملية متقدمة تبلغ 45 نانومترًا، ويتضمن مجموعة شاملة من واجهات الطرفية، ووحدات التناظرية عالية الدقة، وآليات الأمن.يوفر ملف أداء متوازن يشمل الحوسبة عالية الأداء، استجابة بطء منخفضة، واستقرار الصناعية، وتثبيت نفسها باعتبارها اختيار أساسي للجيل القادم من أنظمة التحكم في الوقت الحقيقي المدمجة.

II. بنية الأجهزة الأساسية وأداءAM2632COLFHAZCZR

قاعدة المعالجة

يحتوي AM2632COLFHAZCZR على نواة معالجة Arm Cortex-R5F مزدوجة ، تعمل كل منها على تردد واحد واحد أقصاه 400 ميغا هرتز. باستخدام بنية RISC (حوسبة مجموعة التعليمات المحدودة) ،يتم تحسينه لتطبيقات مضمنة في الوقت الحقيقي، وتوفر سرعة استجابة استثنائية للانقطاع وكفاءة تنفيذ المهام. تتضمن الذاكرة المرتبطة بالأساس آليات تصحيح أخطاء ECC ،ضمان الاستقرار الشامل لحساب البيانات وتخزينها:

- ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات: 16KB I-cache لكل نواة مع التحقق من ECC 64 بت ، مما يعزز كفاءة استرداد التعليمات ويقلل من فترة التأخير التشغيلية

- ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات: ذاكرة التخزين المؤقت 16 كيلوبايت لكل نواة مع التحقق من ECC 32 بت ، وتسريع عمليات قراءة / كتابة البيانات وحماية دقة البيانات الحاسوبية

- ذاكرة مقترنة بإحكام (TCM): 64KB TCM لكل نواة مع التحقق من ECC 32 بت يمكّن الوصول إلى التخزين بدون انتظار ، مما يستوعب تبادل البيانات عالية السرعة في سيناريوهات التحكم في الوقت الحقيقي

- أنماط التشغيل: يدعم وضع القفل والتشغيل المستقل للنواة المزدوجة. يزيد وضع القفل بشكل كبير من تحمل الخطأ في النظام ، مما يلبي متطلبات السلامة الوظيفية

النظام الفرعي التخزين

يتضمن AM2632COLFHAZCZR سعة عالية في تخزين الشريحة ، مما يلغي الاعتماد على الذاكرة الخارجية لمعظم تطبيقات التحكم في الوقت الحقيقي.إنه يدمج آليات حماية شاملة من الأخطاء، قدرة التوازن وموثوقية:

- ذاكرة الوصول العشوائي على الشريحة (OCSRAM): إجمالي سعة 2MB مقسمة إلى أربعة بنوك تخزين 512KB. تصحيح خطأ ECC كامل المنطقة يقلل بفعالية من تلف البيانات وفشل التخزين.

- دعم التخزين الموسع: يتضمن محرك EDMA لنقل البيانات عالية السرعة ؛ متوافق مع واجهات QSPI NOR flash و MMC / SD لتوسيع التخزين الخارجي المرن ؛يحتوي على جهاز تحكم ذاكرة للأغراض العامة (GPMC) يدعم حافلة بيانات موازية 16 بت وحافلة عناوين 22 بت، معالجة ما يصل إلى 4MB من الذاكرة الخارجية

- أساليب التمهيد: يدعم UART التمهيد الأساسي / النسخ الاحتياطي و QSPI NOR التمهيد الفلاشي ، وتستوعب متطلبات تحميل البرمجيات الثابتة المتنوعة في البيئات الصناعية

III. وظائف التحكم الأساسية في الوقت الحقيقيAM2632COLFHAZCZR

التحكم في الوقت الحقيقي يشكل القوة الأساسية لـ AM2632COLFHAZCZR. دمج نظام فرعي مخصص للتحكم في الوقت الحقيقي (CONTROLSS) مع أجهزة الطرفية عالية الدقة،يسمح بتحكم الحلقة المغلقة على مستوى الميكرو ثانية، اكتساب إشارة دقيقة، والتنفيذ السريع. وهذا يجعلها مناسبة بشكل مثالي لتحكم المحركات، ومصادر الطاقة الرقمية، وأنظمة الخدمة الصناعية والتطبيقات المماثلة:

وحدة اكتساب التناظرية عالية الدقة

- محول التناظرية إلى الرقمية (ADC): يحتوي على خمسة أجهزة SAR ADC ذات 12 بت مع معدل أخذ عينات قناة واحدة يصل إلى 4 MSPS. يدعم ستة مدخلات واحدة أو ثلاثة مدخلات تفاضلية ،مجهزة بآلية تحويل مرنة لـ XBAR التي تمكن من أخذ عينات متزامنة وحفظ عينات قابلة للتخصيص. مقترنة مع كتلة ما بعد المعالجة (PPB) لمعايرة البيانات ، والفلتر ، وغيرها من مهام المعالجة المسبقة ، مما يلغي الحاجة إلى أجهزة تكييف إشارة خارجية.

- مقارنات التناظرية: يدمج 10 مقارنات التناظرية من النوع A و 10 من النوع B مع فولتاج مرجعية DAC قابل للبرمجة المدمج.انخفاض الجهد، وما إلى ذلك، مع استجابة فائقة السرعة لضمان سلامة تشغيل النظام.

- محول الرقمية إلى التناظرية (DAC): 1 × 12 بت DAC قادرة على خروج إشارة التناظرية الدقيقة ، مناسبة لتنظيم ردود الفعل في تطبيقات التحكم في الحلقة المغلقة.

وحدة التنفيذ عالية السرعة وحدة التقاط الإشارة

- PWM المحسنة (EPWM): وحدات EPWM ذات 32 قناة تدعم إخراج قناة واحدة / مزدوجة. يحتوي على وظيفة HRPWM عالية الدقة مع دقة زمنية استثنائية ،تتيح تعديل نبض دقيق للتحكم بدقة عالية في محركات المحركات ومصادر الطاقة الرقمية.

- التقاط الإشارة وتشفيرها: 10 وحدات التقاط محسنة (ECAP) و 3 وحدات نبضات ترميز مربع محسن (EQEP) لاستيعاب إشارة خارجية دقيقة وجمع بيانات ترميز المحرك ،تمكين مراقبة سرعة الدوران والموقف في الوقت الحقيقي؛ 2 وحدات فلتر Σ-Δ ذات أربع قنوات (SDFM) لتطبيقات اكتساب التيار والجهد عالية الدقة

- التبديل عبر الجهاز (XBAR): يتيح التبديل عبر الجهاز الدخلي / الخارجي المرن تعيين خريطة حرة بين الأجهزة الطرفية و I / O ، مما يسهل توجيه الأجهزة ويزيد من مرونة تصميم النظام

IV - واجهات الاتصالات وقدرات الربط الصناعيAM2632COLFHAZCZR

AM2632COLFHAZCZR يدمج واجهات الاتصال الشاملة للأغراض العامة والأنظمة الفرعية المتخصصة للاتصالات الصناعية ،دعم بروتوكولات Ethernet الصناعية الشائعة والحافلات الميدانية لتلبية متطلبات شبكات المعدات الصناعية والتحكم التعاوني لعدة أجهزة:

- واجهات الاتصال ذات الغرض العام: 6 قنوات UART، 5 قنوات SPI، 4 قنوات I2C، 4 وحدات MCAN تدعم CAN FD، وقناة QSPI واحدة.نقل بيانات المستشعر، وسيناريوهات شبكات الأجهزة مع الحفاظ على قدرة واسعة على التوسع.

- النظام الفرعي للاتصالات الصناعية (PRU-ICSS): يتضمن وحدة برمجية ذات نواة مزدوجة في الوقت الحقيقي مع استجابة أجهزة محددة وقدرة تحديث برنامج ثابت ديناميكي.يدعم بروتوكولات Ethernet الصناعية الرئيسية بما في ذلك EtherCAT، EtherNet / IP ، PROFINET ، و IO-Link. يمكّن من الشبكات عالية السرعة للأجهزة الصناعية دون رقائق بروتوكول إضافية ، مما يضمن أداء الاتصالات في الوقت الحقيقي واستقرارها.

- واجهة إثنتر: يدمج مفتاح إثنتر مزدوج الموانئ يدعم واجهات MII / RMII / RGMII ، متوافق مع سرعات 10/100/1000Mbps.تمكن من مزامنة الوقت الدقيق IEEE 1588 PTP لمواءمة الساعة بين الأجهزة الصناعية، ضمان دقة التحكم التعاوني

- الإدخال والإخراج العام: يدعم ما يصل إلى 139 قناة GPIO مع تكوين وضع المدخلات والمخرجات المرنة وأساليب تشغيل المقاطعة ،تلبية متطلبات التحكم في الأجهزة الطرفية واكتساب الإشارات المختلفة

(في)AM2632COLFHAZCZRميزات الأمان والسلامة الوظيفية

مصممة لتطبيقات عالية الموثوقية في الإلكترونيات الصناعية والسيارات ، تضم AM2632COLFHAZCZR آليات أمنية شاملة وشهادات السلامة الوظيفية.يضمن حماية شاملة لتشغيل النظام وأمن البيانات، تلبية المعايير الصناعية الصارمة:

- السلامة الوظيفية: معتمدة من TÜV SÜD؛ تدعم IEC 61508 SIL-3 للتطبيقات الصناعية و ISO 26262 ASIL-D لسيناريوهات السيارات.مراقبة الساعة / الجهد / الحرارة، ووحدات اختبار BIST الذاتية لتشخيص الأخطاء في الوقت الحقيقي والاستجابة السريعة / الحل.

- أمن المعلومات: يتضمن وحدة أمن الأجهزة (HSM) تدعم معايير Auto SHE 1.1/EVITA ؛ يدمج محركات تشفير الأجهزة بما في ذلك AES و SHA2 ، مما يتيح بدء تشغيل آمن ،مقاومة التلاعب بالجهاز، أذونات تحديد الأخطاء المشفرة وإدارة المفاتيح لمنع تعديل البرمجيات الثابتة والوصول غير المصرح به، وحماية سلامة بيانات الجهاز

- حماية التخزين: يتضمن وحدة حماية الذاكرة (MPU) مع التحكم في الوصول متعدد المناطق ، مما يتيح العزلة الآمنة للقلب ، والأجهزة الطرفية ،وتخزين لمنع الوصول غير المصرح به وتسريب البيانات

-سادس.AM2632COLFHAZCZRالعبوات والمعايير البيئية

- نوع الحزمة: حزمة NFBGA (ZCZ) ذات 324 دبوسًا ، أبعادها 15.0mm × 15.0mm ، مسافة الدبوس 0.8mm. حجم صغير مناسب لتصميمات الأنظمة المدمجة عالية الكثافة.

- درجة حرارة التشغيل: -40 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية. يلبي تصميم نطاق درجة الحرارة الواسع متطلبات التشغيل المستقر على المدى الطويل في بيئات قاسية مثل المواقع الصناعية وتطبيقات السيارات.

- العملية والموثوقية: تقنية عملية متقدمة 45nm ، متوافقة مع معايير RoHS و REACH البيئية.توفير استقرار ميكانيكي ممتاز وقدرة مكافحة التداخل

السيناريوهات التقليدية للتطبيقAM2632COLFHAZCZR

مع الاستفادة من أداء التحكم القوي في الوقت الحقيقي ، والأجهزة الطرفية الواسعة ، والأمن / الموثوقية العالية ، يمكن تطبيق AM2632COLFHAZCZR على نطاق واسع عبر الحلول المضمنة المتميزة في مجالات متعددة:

- التشغيل الآلي الصناعي: محركات الخدمة، أجهزة تحكم PLC، الروبوتات الصناعية، وحدات التحكم في الحركة

إلكترونيات السيارات: نظام التحكم في المحرك داخل المركبة، أنظمة إدارة البطارية، وحدات تحكم الجسم، أنظمة التحكم المساعدة ADAS

- الطاقة والطاقة: مصادر الطاقة الرقمية، المحولات، وحدات تحكم محطات الشحن، أنظمة تخزين الطاقة

- الاتصالات الصناعية: بوابات الصناعة، محولات البروتوكول، وحدات إدخال/إخراج عن بعد، أجهزة إيثيرنث الصناعية

الثامنAM2632COLFHAZCZRملخص المنتج

تتميز جهاز TI AM2632COLFHAZCZR، وهو جهاز ميكروكيترول SitaraTM ذو 32 بت في الوقت الفعلي 400 ميغا هرتز، ببنية Cortex-R5F مزدوجة النواة.الاتصالات الصناعية متعددة البروتوكولات، وآليات أمنية شاملة، فإنه يتناول تماما المتطلبات الأساسية للأداء في الوقت الحقيقي، والموثوقية، والأمن في التطبيقات المضمنة عالية النطاق.نطاق درجة حرارة عملها الواسع، عامل الشكل المدمج، والتكامل العالي يقلل من تعقيد أجهزة النظام مع تعزيز استقرار التشغيل.هذا يجعلها المكون الأساسي المفضل لتحقيق التحكم في الوقت الحقيقي عالي الأداء في الأتمتة الصناعية، الإلكترونيات السيارات، وتطبيقات الطاقة الرقمية.