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Arm Cortex-R MCU

AM2631

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具有实时控制和安全功能且频率高达 400MHz 的单核 Arm® Cortex®-R5F MCU

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AM2631

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产品详情

Frequency (MHz) 400 RAM (kByte) 2048 ADC type 5 12-bit SAR Number of GPIOs 140 UART 6 Features CAN, CAN FD, EnDat 2.2, EtherCAT, EtherNet/IP, Ethernet, External memory interface, Hardware encrpytion (AES/DES/SHA/MD5), I2C, IO-Link, Integrated industrial protocols, Profinet, QSPI, SD/SDIO, SPI, UART Operating system BareMetal (No OS), FreeRTOS, ThreadX, Zephyr RTOS Operating temperature range (°C) -40 to 105 Ethernet MII, RGMII, RMII PWM (Ch) 64 SPI 5 CAN (#) 4 (CAN-FD) Communication interface CAN, CAN-FD, I2C, QSPI, SD/SDIO, SPI, UART Rating Catalog Number of Ethernet ports 2 Ethernet speed (min) (MHz) 10 Ethernet speed (max) (MHz) 1000 CPU Arm Cortex-R5F Security Cryptographic acceleration, Device lifecycle management, Secure boot, Secure debug, Secure provisioning Total processing (MIPS) 0.0004 Number of ADC channels 30 Number of I2Cs 4
Frequency (MHz) 400 RAM (kByte) 2048 ADC type 5 12-bit SAR Number of GPIOs 140 UART 6 Features CAN, CAN FD, EnDat 2.2, EtherCAT, EtherNet/IP, Ethernet, External memory interface, Hardware encrpytion (AES/DES/SHA/MD5), I2C, IO-Link, Integrated industrial protocols, Profinet, QSPI, SD/SDIO, SPI, UART Operating system BareMetal (No OS), FreeRTOS, ThreadX, Zephyr RTOS Operating temperature range (°C) -40 to 105 Ethernet MII, RGMII, RMII PWM (Ch) 64 SPI 5 CAN (#) 4 (CAN-FD) Communication interface CAN, CAN-FD, I2C, QSPI, SD/SDIO, SPI, UART Rating Catalog Number of Ethernet ports 2 Ethernet speed (min) (MHz) 10 Ethernet speed (max) (MHz) 1000 CPU Arm Cortex-R5F Security Cryptographic acceleration, Device lifecycle management, Secure boot, Secure debug, Secure provisioning Total processing (MIPS) 0.0004 Number of ADC channels 30 Number of I2Cs 4
NFBGA (ZCZ) 324 225 mm² 15 x 15

处理器内核：

  • 单核、双核和四核 Arm Cortex-R5F MCU，每个内核运行频率高达 400MHz
    • 16KB 指令高速缓存，每个 CPU 内核具有 64 位 ECC
    • 16KB 数据高速缓存，每个 CPU 内核具有 32 位 ECC
    • 64KB 紧耦合存储器 (TCM)，每个 CPU 内核具有 32 位 ECC
    • 支持锁步或双核模式的集群

存储器子系统：

  • 2MB 片上 RAM (OCSRAM)
    • 4 组 x 512KB
    • ECC 错误保护
    • 内部 DMA 引擎支持

片上系统 (SoC) 服务和架构：

  • 1 个 EDMA，支持数据移动功能
  • 支持从以下接口启动器件：
    • UART（主/备）
    • QSPI NOR 闪存 (4S/1S)（主）
  • 处理器间通信模块
    • 用于同步多核上运行的进程的自旋锁模块
    • 通过 CTRLMMR 寄存器实现的 MAILBOX 功能
  • 通过时间同步和比较事件中断路由器支持中央平台时间同步 (CPTS)

媒体和数据存储：

  • 1 个 4 位多媒体卡/安全数字 (MMC/SD) 接口
  • 通用存储器控制器 (GPMC)
    • 16 位并行数据总线和 22 位地址总线
    • 高达 4MB 可寻址存储器空间
    • 支持错误检查的集成错误定位模块 (ELM)

通用连接：

  • 6 个通用异步接收器/发送器 (UART)
  • 5 个串行外设接口 (SPI) 控制器
  • 5 个本地互联网络 (LIN) 端口
  • 4 个内部集成电路 (I2C) 端口
  • 4 个支持 CAN-FD 的模块化控制器局域网 (MCAN) 模块
  • 1 个四线串行外设接口 (QSPI)
  • 4 个快速串行接口发送器 (FSITX)
  • 4 个快速串行接口接收器 (FSIRX)
  • 多达 139 个通用 I/O (GPIO) 引脚

传感和驱动：

  • 实时控制子系统 (CONTROLSS)
  • 灵活的输入/输出交叉开关 (XBAR)
  • 5 个 12 位模数转换器 (ADC)
    • 6 输入 SAR ADC，高达 4MSPS
      • 6 个单端通道或
      • 3 个差分通道
    • 高度可配置的 ADC 数字逻辑
      • XBAR 转换启动 (SOC) 触发
      • 用户定义的采样保持 (S+H)
      • 灵活的后处理块 (PPB)
  • 带 A 类可编程 DAC 基准的 10 个模拟比较器 (CMPSSA)
  • 带 B 类可编程 DAC 基准的 10 个模拟比较器 (CMPSSB)
  • 1 个 12 位数模转换器 (DAC)
  • 32 个脉宽调制 (EPWM) 模块
    • 单或双 PWM 通道
    • 高级 PWM 配置
    • 扩展的 HRPWM 时间分辨率
  • 10 个增强型捕获 (ECAP) 模块
  • 3 个增强型正交编码器脉冲 (EQEP) 模块
  • 2 个 4 通道 Σ-Δ 滤波器模块 (SDFM)
  • 额外的信号多路复用交叉开关 (XBAR)

工业连接：

  • 可编程实时单元 (PRU-SS) 和PRU 工业通信子系统 (PRU-ICSS)
    • 双核可编程实时单元子系统 (PRU0/PRU1)
      • 确定性硬件
      • 动态固件
    • 每个 PRU 具有 20 通道增强型输入 (eGPI)
    • 每个 PRU 具有 20 通道增强型输出 (eGPO)
    • 嵌入式外设和存储器
      • 1 个 UART、1 个 ECAP
      • 1 个 MDIO、1 个 IEP
      • 1 个 32KB 共享通用 RAM
      • 2 个 8KB 共享数据 RAM
      • 每个 PRU 1 个 16KB IRAM
      • 暂存器 (SPAD)、MAC/CRC
    • 数字编码器和 Σ-Δ 控制环路
    • PRU-ICSS 支持高级工业协议，包括：
      • EtherCAT、Ethernet/IP™、
      • PROFINET、IO-Link，可供订购
    • 专用中断控制器 (INTC)
    • 动态 CONTROLSS XBAR 集成

高速接口：

  • 支持两个外部端口的集成以太网交换机
    • MII (10/100)、RMII (10/100) 或 RGMII (10/100/1000)
    • IEEE 1588（2008 附件 D、E 和 F）及 802.1AS PTP
    • 第 45 条 MDIO PHY 管理规范
    • 512 个基于 ALE 引擎的数据包分类器
    • 基于优先级的流量控制，数据包大小高达 2KB
    • 四个 CPU 硬件中断节奏
    • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校验和卸载

安全性：

  • 支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模块 (HSM)
  • 安全启动支持
    • 器件接管保护
    • 硬件强制可信根
    • 经认证的引导
    • 软件防回滚保护
  • 调试安全
    • 仅在通过正确的身份验证后才能安全调试器件
    • 能够禁用器件调试功能
  • 器件 ID 和密钥管理
    • 支持 OTP 存储器 (FUSEROM)
      • 存储根密钥和其他安全字段
    • 独立的 EFUSE 控制器和 FUSE ROM
    • 公共设备唯一标识符 (UID)
  • 存储器保护单元 (MPU)
    • 每个 Cortex®-R5F 内核具有专用的 Arm® MPU
    • 系统 MPU - 出现在 SoC 中的各种接口上（MPU 或防火墙）
    • 8-16 个可编程区域
      • 启用/特权 ID
      • 起始/结束地址
      • 读取/写入/可缓存
      • 安全/非安全
  • 加解密加速
    • 支持 DMA 的加解密内核
    • AES - 128/192/256 位密钥大小
    • SHA2 - 256/384/512 位支持
    • 带有伪真随机数生成器的 DRBG
    • 可在 RSA/ECC 处理中提供帮助的 PKA（公钥加速器）

功能安全：

  • 支持设计具有功能安全要求的系统
    • 具有指定 SAFETY_ERRORn 引脚的错误信令模块 (ESM)
    • 计算临界存储器具有 ECC 或奇偶校验
    • CPU 和片上 RAM 的内置自检 (BIST) 和故障注入
    • 运行时内部诊断模块，包括电压、温度和时钟监控，窗口式看门狗计时器，用于存储器完整性检查的 CRC 引擎
  • 以功能安全合规型为 [工业]
  • 以功能安全合规型为 [汽车]

技术/封装：

  • 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准
  • 45nm 技术
  • ZCZ 封装
    • 324 引脚 NFBGA
    • 15.0mm x 15.0mm
    • 0.8mm 间距

处理器内核：

  • 单核、双核和四核 Arm Cortex-R5F MCU，每个内核运行频率高达 400MHz
    • 16KB 指令高速缓存，每个 CPU 内核具有 64 位 ECC
    • 16KB 数据高速缓存，每个 CPU 内核具有 32 位 ECC
    • 64KB 紧耦合存储器 (TCM)，每个 CPU 内核具有 32 位 ECC
    • 支持锁步或双核模式的集群

存储器子系统：

  • 2MB 片上 RAM (OCSRAM)
    • 4 组 x 512KB
    • ECC 错误保护
    • 内部 DMA 引擎支持

片上系统 (SoC) 服务和架构：

  • 1 个 EDMA，支持数据移动功能
  • 支持从以下接口启动器件：
    • UART（主/备）
    • QSPI NOR 闪存 (4S/1S)（主）
  • 处理器间通信模块
    • 用于同步多核上运行的进程的自旋锁模块
    • 通过 CTRLMMR 寄存器实现的 MAILBOX 功能
  • 通过时间同步和比较事件中断路由器支持中央平台时间同步 (CPTS)

媒体和数据存储：

  • 1 个 4 位多媒体卡/安全数字 (MMC/SD) 接口
  • 通用存储器控制器 (GPMC)
    • 16 位并行数据总线和 22 位地址总线
    • 高达 4MB 可寻址存储器空间
    • 支持错误检查的集成错误定位模块 (ELM)

通用连接：

  • 6 个通用异步接收器/发送器 (UART)
  • 5 个串行外设接口 (SPI) 控制器
  • 5 个本地互联网络 (LIN) 端口
  • 4 个内部集成电路 (I2C) 端口
  • 4 个支持 CAN-FD 的模块化控制器局域网 (MCAN) 模块
  • 1 个四线串行外设接口 (QSPI)
  • 4 个快速串行接口发送器 (FSITX)
  • 4 个快速串行接口接收器 (FSIRX)
  • 多达 139 个通用 I/O (GPIO) 引脚

传感和驱动：

  • 实时控制子系统 (CONTROLSS)
  • 灵活的输入/输出交叉开关 (XBAR)
  • 5 个 12 位模数转换器 (ADC)
    • 6 输入 SAR ADC，高达 4MSPS
      • 6 个单端通道或
      • 3 个差分通道
    • 高度可配置的 ADC 数字逻辑
      • XBAR 转换启动 (SOC) 触发
      • 用户定义的采样保持 (S+H)
      • 灵活的后处理块 (PPB)
  • 带 A 类可编程 DAC 基准的 10 个模拟比较器 (CMPSSA)
  • 带 B 类可编程 DAC 基准的 10 个模拟比较器 (CMPSSB)
  • 1 个 12 位数模转换器 (DAC)
  • 32 个脉宽调制 (EPWM) 模块
    • 单或双 PWM 通道
    • 高级 PWM 配置
    • 扩展的 HRPWM 时间分辨率
  • 10 个增强型捕获 (ECAP) 模块
  • 3 个增强型正交编码器脉冲 (EQEP) 模块
  • 2 个 4 通道 Σ-Δ 滤波器模块 (SDFM)
  • 额外的信号多路复用交叉开关 (XBAR)

工业连接：

  • 可编程实时单元 (PRU-SS) 和PRU 工业通信子系统 (PRU-ICSS)
    • 双核可编程实时单元子系统 (PRU0/PRU1)
      • 确定性硬件
      • 动态固件
    • 每个 PRU 具有 20 通道增强型输入 (eGPI)
    • 每个 PRU 具有 20 通道增强型输出 (eGPO)
    • 嵌入式外设和存储器
      • 1 个 UART、1 个 ECAP
      • 1 个 MDIO、1 个 IEP
      • 1 个 32KB 共享通用 RAM
      • 2 个 8KB 共享数据 RAM
      • 每个 PRU 1 个 16KB IRAM
      • 暂存器 (SPAD)、MAC/CRC
    • 数字编码器和 Σ-Δ 控制环路
    • PRU-ICSS 支持高级工业协议，包括：
      • EtherCAT、Ethernet/IP™、
      • PROFINET、IO-Link，可供订购
    • 专用中断控制器 (INTC)
    • 动态 CONTROLSS XBAR 集成

高速接口：

  • 支持两个外部端口的集成以太网交换机
    • MII (10/100)、RMII (10/100) 或 RGMII (10/100/1000)
    • IEEE 1588（2008 附件 D、E 和 F）及 802.1AS PTP
    • 第 45 条 MDIO PHY 管理规范
    • 512 个基于 ALE 引擎的数据包分类器
    • 基于优先级的流量控制，数据包大小高达 2KB
    • 四个 CPU 硬件中断节奏
    • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校验和卸载

安全性：

  • 支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模块 (HSM)
  • 安全启动支持
    • 器件接管保护
    • 硬件强制可信根
    • 经认证的引导
    • 软件防回滚保护
  • 调试安全
    • 仅在通过正确的身份验证后才能安全调试器件
    • 能够禁用器件调试功能
  • 器件 ID 和密钥管理
    • 支持 OTP 存储器 (FUSEROM)
      • 存储根密钥和其他安全字段
    • 独立的 EFUSE 控制器和 FUSE ROM
    • 公共设备唯一标识符 (UID)
  • 存储器保护单元 (MPU)
    • 每个 Cortex®-R5F 内核具有专用的 Arm® MPU
    • 系统 MPU - 出现在 SoC 中的各种接口上（MPU 或防火墙）
    • 8-16 个可编程区域
      • 启用/特权 ID
      • 起始/结束地址
      • 读取/写入/可缓存
      • 安全/非安全
  • 加解密加速
    • 支持 DMA 的加解密内核
    • AES - 128/192/256 位密钥大小
    • SHA2 - 256/384/512 位支持
    • 带有伪真随机数生成器的 DRBG
    • 可在 RSA/ECC 处理中提供帮助的 PKA（公钥加速器）

功能安全：

  • 支持设计具有功能安全要求的系统
    • 具有指定 SAFETY_ERRORn 引脚的错误信令模块 (ESM)
    • 计算临界存储器具有 ECC 或奇偶校验
    • CPU 和片上 RAM 的内置自检 (BIST) 和故障注入
    • 运行时内部诊断模块，包括电压、温度和时钟监控，窗口式看门狗计时器，用于存储器完整性检查的 CRC 引擎
  • 以功能安全合规型为 [工业]
  • 以功能安全合规型为 [汽车]

技术/封装：

  • 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准
  • 45nm 技术
  • ZCZ 封装
    • 324 引脚 NFBGA
    • 15.0mm x 15.0mm
    • 0.8mm 间距

AM263x Sitara™ Arm® 微控制器旨在满足下一代工业和汽车嵌入式产品复杂的实时处理需求。AM263x MCU 系列包含多个具有多达四个 400MHz Arm® Cortex®-R5F 内核的引脚对引脚兼容器件。可选择将 Arm® R5F 子系统编程为在锁步或双核模式下运行，从而实现多种功能安全配置。工业通信子系统 (PRU-ICSS) 支持集成工业以太网通信协议（例如 PROFINET®、Ethernet/IP®、EtherCAT® 以及多个其他协议）、标准以太网连接和自定义 I/O 接口。该系列面向使用高级模拟感应和数字驱动模块的未来电机控制和数字电源应用而设计。

多个 R5F 内核排列成具有 256KB 共享紧耦合存储器 (TCM) 和 2MB 共享 SRAM 的集群子系统，显著降低了对外部存储器的需求。片上存储器、外设和互联中包含广泛的 ECC，增强了可靠性。由硬件安全管理器 (HSM) 管理的粒度防火墙支持开发人员满足严格的安全敏感型系统设计要求。AM263x 器件还提供加解密加速和安全启动功能。

TI 为 AM263x 系列微控制器提供了一整套微控制器软件和开发工具。

AM263x Sitara™ Arm® 微控制器旨在满足下一代工业和汽车嵌入式产品复杂的实时处理需求。AM263x MCU 系列包含多个具有多达四个 400MHz Arm® Cortex®-R5F 内核的引脚对引脚兼容器件。可选择将 Arm® R5F 子系统编程为在锁步或双核模式下运行，从而实现多种功能安全配置。工业通信子系统 (PRU-ICSS) 支持集成工业以太网通信协议（例如 PROFINET®、Ethernet/IP®、EtherCAT® 以及多个其他协议）、标准以太网连接和自定义 I/O 接口。该系列面向使用高级模拟感应和数字驱动模块的未来电机控制和数字电源应用而设计。

多个 R5F 内核排列成具有 256KB 共享紧耦合存储器 (TCM) 和 2MB 共享 SRAM 的集群子系统，显著降低了对外部存储器的需求。片上存储器、外设和互联中包含广泛的 ECC，增强了可靠性。由硬件安全管理器 (HSM) 管理的粒度防火墙支持开发人员满足严格的安全敏感型系统设计要求。AM263x 器件还提供加解密加速和安全启动功能。

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