【S32K on Echoes】 車規(guī)級芯片 S32K1xx 簡介與方案建立

一、前言

Echoes 是一款基于 NXP S32K1xx 系列的最小系統(tǒng)通用評估板方案，本方案面向通用汽車應(yīng)用，提供豐富的測試組件，板載 CAN、LIN 和 UART/SCI 接口，并具有 microUSB 或外部 12V 電源兩種供電選項，可幫助用戶快速上手開發(fā) S32K1xx 相關(guān)應(yīng)用設(shè)計。

本文首先介紹 S32K 系列 MCU 的內(nèi)核和片上資源，并簡要介紹本方案。我們的【S32K on Echoes】系列博文將會持續(xù)更新，從主控 MCU 的介紹開始，經(jīng)歷芯片選型、硬件設(shè)計、功能測試等，為大家一步步揭示 Echoes 開發(fā)板完整的設(shè)計調(diào)試過程，感興趣的話請多多關(guān)注“銀醬”。

二、S32K1xx 系列 MCU 功能和特性

1. 功能概述

S32K1xx 系列是基于 ARMCortex-M0+/M4F 的汽車工業(yè)級 MCU，提供了一個可擴展的平臺，具有下一代安全性、可擴展性、連接性和低功耗特性。適用于可能會在嚴酷環(huán)境下工作的大范圍的電力電子應(yīng)用，也適合需要充分利用引腳的低成本應(yīng)用。

S32K1xx 關(guān)鍵特性：

ARM Cortex M0+/ M4F 內(nèi)核

RAM 和 Flash 也最大支持到 256KB (RAM) 和 2MB (Flash)

帶 DSP 指令集和單精度浮點數(shù)處理單元(FPU)

最高頻率可運行到 112MHz

CAN最多支持 3 個 FlexCAN，且全部支持 CAN-FD(S32K148)

ADC 具有兩個獨立的 12-bit 精度 SAR 型 ADC 模塊(每個模塊16個通道，總共 32 個通道)

支持 FlexIO 以及硬件加密模塊 CSEc，以及更加豐富的定時器 Timer 模塊

支持功能安全 ISO-26262 ASIL-B 等級，NXP 提供安全手冊(Safety Manual)和 FMEDA

免費的軟件開發(fā)集成環(huán)境——S32DS for ARM，以及集成 Processor Expert 的圖像化配置外設(shè)底層驅(qū)動(LLD)的軟件開發(fā)套件(SDK)

值得強調(diào)的是，NXP 推出的免費開發(fā)集成環(huán)境 S32DS 使用戶可以快速熟悉使用 S32K 系列 MCU，并快速完成產(chǎn)品原型驗證，可大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，滿足汽車電子產(chǎn)品快速發(fā)展的市場需求。關(guān)于 S32DS 開發(fā)環(huán)境的搭建，請參考我的另一篇博文《從零開始搭建 S32K 開發(fā)環(huán)境》。

2. S32K1xx 系列功能框圖

3. S32K1xx 系列引腳封裝兼容性

S32K1xx 系列 MCU 之間的引腳兼容性如下表，相同的引腳封裝可以做到 pin-to-pin 的兼容，當后期需要擴大存儲器、增加功能時，可以實現(xiàn)無縫升級。

三、Echoes 開發(fā)板簡介

方案概述

Echoes 基于 S32K1xx 系列 MCU 作為主控，是一款用于汽車應(yīng)用設(shè)計的低成本通用評估板方案，板載LIN、高速CAN收發(fā)器，選用車規(guī)級電源芯片，并附有完整的開發(fā)套件，可幫助用戶快速上手開發(fā) S32K1xx 相關(guān)應(yīng)用設(shè)計。

Echoes 開發(fā)板功能描述：

可選貼 64-LQFP 或 100-LQFP 兩種規(guī)格的 S32K1xx 主控芯片。

具有 microUSB 或外部 12V 電源兩種供電選項，靈活可選的 5V 或 3V 主控 MCU供電。

選用高效率、高耐壓、環(huán)境溫度范圍 -40℃ 至 125℃ 的車規(guī)級電源芯片。

2 路 FlexCAN 輸入/輸出，其中一路支持 CAN-FD 。

豐富的外圍模塊，支持 LPUART、LPI2C、LPSPI 等低功耗通信。

支持 JTAG 標準調(diào)試接口和 JTAG 4 線 SWD 調(diào)試模式。

可輕松接入 MCU I/O 接頭引腳，進行原型設(shè)計

具有高級功能安全、信息安全和軟件支持，適用于 ASIL-B 車身、區(qū)域控制和電氣化應(yīng)用。

環(huán)境溫度范圍：主控 MCU 電源模式在 HSRUN 為 -40℃ 至 105℃，RUN為 -40℃ 至 125℃。

4. 方案框圖

Echoes 評估板方案框圖如下：

5. 方案實物圖

通過上圖可以看到，本方案的外設(shè)及接口資源幾乎涵蓋了 S32K1xx 芯片的大部分功能，使用 Echoes 作為開發(fā)板可以滿足開發(fā)人員的基本應(yīng)用設(shè)計需求，可在一定程度上加速前期的研發(fā)進度。

本期的博文就到這里，下期我們會介紹 Echoes 開發(fā)板中各芯片的選型、特性與優(yōu)勢，歡迎大家關(guān)注我的大大通賬號“銀醬”，我們下期再會！