Texas Instruments AM64x ARM®シングルコアCortex®-A53 MCU

Texas Instruments AM64x ARM®シングルコアCortex®-A53 MCUは、産業用アプリケーション向けに構築されています。これらのアプリケーションには、プログラマブルロジックコントローラ(PLC) とモータドライブがあり、アプリケーション処理による通信とリアルタイム処理の独自の組み合わせが必要です。AM64xには、ArmベースのデバイスのギガビットTSN対応PRU-ICSSGの2つのインスタンスと最大2つのArm Cortex-A53コア、最大4つのCortex-R5F MCU、Cortex-M4F MCUが組み合わされています。

AM64xは、高性能R5Fs、構成可能なSRAMパーティショニング、密結合メモリバンク、SoCの内外での迅速なデータ移動を目的とした周辺機器への専用の低レイテンシ・パスからのリアルタイム性能を実現するように設計されています。この決定論的アーキテクチャによって、AM64xは、サーボドライブでの厳しい制御ループに対処できます。同時に、FSI、GPMC、PWM、シグマデルタ・デシメーション・フィルタ、アブソリュート・エンコーダ・インターフェイスといった周辺機器は、これらのシステムで複数の異なるアーキテクチャを実現する上で役立ちます。

Cortex-A53は、Linuxアプリケーションに必要な強力なコンピューティング素子を実現しています。Linux、リアルタイム(RT)Linuxは、TIのプロセッサSDK Linuxを介して提供され、最新の長期サポート(LTS)Linuxカーネル、ブートローダ、Yoctoファイルシステムを毎年更新します。AM64xは、設定可能なメモリ・パーティショニングを介してLinuxアプリケーションとリアルタイム・ストリームの間の絶縁を可能にすることで、Linuxの現実世界との橋渡しに役立ちます。Cortex-A53は、Linux用のDDRから厳密に動作するように割り当てることができます。また、内部SRAMは、Cortex-R5Fのさまざまなサイズに分割し、合わせてまたは単独で使用できます。

Texas Instruments AM64xは、EtherCATサブデバイス用のフル・プロトコル・スタック、EtherNet/IPアダプタ、PROFINETデバイス、IO-Linkマスタをはじめとする柔軟性に富んだ産業用通信機能を実現しています。PRU-ICSSGは、ギガビットおよびTSNベースのプロトコルの機能をさらに実現しています。さらに、PRU-ICSSGは、絶対エンコーダ・インターフェイスやシグマデルタ・デシメーション・フィルタを始めとする、SoCでの追加のインターフェイスも実現します。

機能安全機能は、統合Cortex-M4Fおよび専用のペリフェラルを使用して有効にできます。これらはすべて、SoCの他の部分から分離できます。AM64xは、セキュアブートにも対応しています。

特徴

  • プロセッサ・コア
    • 1× デュアル64ビットArm Cortex-A53マイクロプロセッサ・サブシステム (最大1.0GHz)
    • リアルタイム処理用に統合された、最大800MHzの最大 2つのデュアルコア Arm Cortex-R5F MCUサブシステム
    • 最大400MHzで1×シングルコアArm Cortex-M4F MCU
  • 産業用サブシステム
    • 2つのギガビット産業通信システム(PRU_ICSSG)
      • Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT、時間に敏感なネットワーキング(TSN)、その他をサポート
      • 10/100Mb PRU_ICSS との下位互換性
      • 各PRU_ICSSGには、以下が含まれます。
        • 2×イーサネット・ポート
        • PRU_ICSSGに準じた6つのPRU RISCコア、各コアにある:
        • ECC付き3つのデータRAM
        • 30 × 32ビット・レジスタ・スクラッチパッド・メモリの8バンク
        • 割り込みコントローラとタスクマネージャ
        • タイムスタンプと他の時間同期機能用の、2つの64ビット産業用イーサネット周辺機器(IEP)
        • 18× シグマデルタ型フィルタ
        • 6× マルチプロトコル位置エンコーダ インターフェイス
        • 1つの拡張キャプチャモジュール (ECAP)
        • 12Mbps PROFIBUSに対応する専用の192MHzクロックが搭載された16550互換UART
  • メモリサブシステム
    • SECDED ECCを備えた最大2MBのオンチップRAM (OCSRAM)
    • DDRサブシステム(DDRSS)
    • 1x汎用メモリコントローラ(GPMC)
  • システムオンチップ(SoC)サービス
    • デバイス管理セキュリティコントローラ(DMSC-L)
    • データ移動サブシステム(DMSS)
  • セキュリティ
    • セキュアブートに対応
    • 暗号化加速をサポート
    • セキュリティのデバッギング
    • 信頼できる実行環境(TEE)サポート
    • セキュアストレージサポート
    • XIPモードでのOSPIインターフェイスのオンザフライ暗号化サポート
    • パケットベースのハードウェア暗号化エンジンを介したデータ(ペイロード)暗号化/認証のネットワーキング・セキュリティ・サポート
    • キーおよびセキュリティ管理のためのセキュリティ・コプロセッサ(DMSC-L)で、専用のデバイスレベルが備わっており、セキュリティソフトウェアのための相互接続を実現
  • 高速インターフェース
    • 1×統合イーサネット・スイッチ(CPSW3G)をサポート
      • 最大2つのイーサネットポート
      • RMII(10/100)
      • RGMII (10/100/1000)
      • IEEE 1588(2008附属書D、附属書E、附属書F)(802.1AS PTP搭載)
      • 第45条MDIO PHY管理
      • エネルギー効率の良いイーサネット(802.3az)
    • 1× PCI-Express Gen2コントローラ(PCI-E)
    • 1x USB 3.1デュアルロールデバイス(DRD)サブシステム (USBSS)
  • 一般的な接続
    • I2C (Inter-Integrated Circuit) ポート6個
    • 9× 構成可能な汎用非同期受信/送信(UART)モジュール
    • オクタルSPI(SDI)フラッシュ・インターフェイスまたは1つのクワッドSPI(QSPI)として構成できる1×フラッシュ・サブシステム(FSS)
    • 1× 12ビット・アナログ・デジタル・コンバータ(ADC)
    • 7×マルチチャンネル・シリアル・ペリフェラル・インターフェイス(MCSPI)コントローラ
    • 6×高速シリアル・インターフェイス・レシーバ(FSI_RX)コア
    • 2×高速シリアル・インターフェイス・トランスミッタ(FSI_TX)コア
    • 3×汎用I/O(GPIO)モジュール
  • 制御インターフェイス
    • 9つの拡張パルス幅変調器 (EPWM) モジュール
    • 3つの拡張キャプチャ(ECAP)モジュール
    • 3×拡張直交エンコーダ・パルス(EQEP)モジュール
    • 2x完全なCAN-FDサポートの有無にかかわらず、モジュラーコントローラーエリアネットワーク(MCAN)モジュール
  • メディアおよびデータストレージ
    • 2×マルチメディアカード/セキュア デジタル (MMC/SD/SDIO) インターフェイス
  • 電源管理
    • 簡素化された電源シーケンス
    • SDインターフェイスの自動電圧遷移の対処を目的とした統合SDIO LDO
    • 過電圧と低電圧状態の安全監視用の内蔵電圧スーパーバイザ
    • 高速電源過渡を検出する統合電源グリッチ検出器
  • 機能安全
    • 機能安全に準拠したターゲット
      • 機能安全アプリケーション向けに開発されたデバイス
      • IEC 61508機能安全システムの設計に役立つ文書を利用可
      • SIL 3までの体系的な機能
      • 最大SIL 2ターゲットまでのハードウェア整合性
      • 安全関連認定
      • 計算が重要なメモリのECCまたはパリティ
      • 選択された内部バス相互接続でのECCとパリティ
      • CPUとオンチップRAM用の内蔵自己テスト (BIST)
      • エラーピン搭載エラー信号モジュール (ESM)
      • ランタイム安全診断、電圧、温度、クロック監視、ウィンドウモード対応ウォッチドッグタイマ、メモリ整合性チェック用のCRCエンジン
      • 専用のMCUドメインメモリ、インターフェイス、M4Fコアは、干渉(FFI)から解放されたより大きなSoCからの絶縁が可能
        • 別々の相互接続
        • ファイアウォールとタイムアウトガスケット
        • 専用PLL
        • 専用のI/O電源
        • 個別のリセット
  • SoCアーキテクチャ
    • UART、I2C、SDI/QSPIフラッシュ、SPIフラッシュ、パラレルNORフラッシュ、パラレルNANDフラッシュ、SD、eMMC、USB、PCIe、Ethernetインターフェイスのプライマリブートをサポート
    • 16nm FinFET技術
    • 17.2mm × 17.2mm、0.8mmピッチ、441ピンBGAパッケージ

アプリケーション

  • プログラマブルロジックコントローラ(PLC)
  • モータドライブ
  • リモートI/O
  • 産業ロボット
  • 状態監視ゲートウェイ

機能ブロック図

ブロック図 - Texas Instruments AM64x ARM®シングルコアCortex®-A53 MCU
公開: 2022-12-13 | 更新済み: 2024-08-10