基于S32K1xx 系列的汽車通用評估板方案

S32K1xx 系列是基于 ARM?Cortex?-M0+/M4F 的汽車工業(yè)級 MCU，提供了一個(gè)可擴(kuò)展的平臺，具有下一代安全性、可擴(kuò)展性、連接性和低功耗特性。適用于可能會在嚴(yán)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。

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 和 12V 電源兩種供電選項(xiàng)，可幫助用戶快速上手開發(fā) S32K1xx 相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)。另外，NXP 推出的免費(fèi)開發(fā)集成環(huán)境 S32DS 使用戶可以快速熟悉 S32K 系列 MCU，并快速完成產(chǎn)品原型驗(yàn)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。

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)
• 可擴(kuò)展的低功耗運(yùn)行和停止模式?？焖?wake-up，clock 和 power gating
• 帶 DSP 指令集和單精度浮點(diǎn)數(shù)處理單元(FPU)
• 最高頻率可運(yùn)行到 112MHz
• ADC 具有兩個(gè)獨(dú)立的 12-bit 精度 SAR 型 ADC 模塊(每個(gè)模塊16個(gè)通道，總共 32 個(gè)通道)
• 支持 FlexIO 以及硬件加密模塊 CSEc，以及更加豐富的定時(shí)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
• Ethernet (10/100 Mbps), CAN FD, FlexIO (UART, I2C, SPI, I2S, LIN, PWM...), SAI, QSPI
• CAN最多支持 3 個(gè) FlexCAN，且全部支持 CAN-FD(S32K148)
• 免費(fèi)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)
  

?場景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?人機(jī)接口（HMI mapping）

?核心技術(shù)優(yōu)勢

評估板尺寸為 55 * 98 (mm)，使用輕巧方便。 ?

可選貼 48-LQFP 或 100-LQFP 兩種規(guī)格的 S32K1xx MCU（本板示例為 S32K144/S32K116）。 ?

具有 Micro-USB 或 DC-12V 電源兩種供電選項(xiàng)，靈活可選的 5V 或 3.3V 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。 ?

S32K116（1路）/S32K144（2路） CAN PHY 外設(shè)模塊，支持 CAN-FD 。 ?

1 路LIN PHY 外設(shè)模塊。 ?

組件：1 * RGB LED，2 * User Buttons，1 * Potentiometer ?

支持 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試接口和 JTAG 4 線 SWD 調(diào)試模式。 ?

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℃。 ?

外設(shè)及接口資源涵蓋了 S32K1xx 芯片的大部分功能，使用此評估板可以滿足開發(fā)人員的基本應(yīng)用設(shè)計(jì)需求，可在一定程度上加速前期的研發(fā)進(jìn)度。

?方案規(guī)格

評估板上選用的主要 IC 有：

1、主控 MCU（S32K144）上文已做簡單介紹，不再贅述。

2、車規(guī)級高速 CAN 收發(fā)器（TJA1044GT/3）

規(guī)格：

完全符合 ISO 11898-2:2003、ISO 11898-5:2007 和 ISO 11898-6:2013 標(biāo)準(zhǔn) ?

提供了針對 12V 汽車應(yīng)用的優(yōu)化功能集 ?

斷開電源時(shí) CAN 總線具有理想的無源性能 ?

極低電流待機(jī)模式，并具有主機(jī)和總線喚醒功能 ?

速度高達(dá) 500Kbit/s 時(shí)仍具有出色的 EMC 性能 ?

在 CAN FD 快速相位下，數(shù)據(jù)速率高達(dá) 5Mbit/s ?

TJA1044X/3 變體上的 VIO 輸入允許直接連接電源電壓為 3~5V 的微控制器

3、車規(guī)級高速 LIN 收發(fā)器（TJA1021T/20）

規(guī)格： ?

符合LIN 2.1/SAE J2602 標(biāo)準(zhǔn) ?

波特率高達(dá)20 kBd ?

極低的電磁輻射（EME）和高電磁抗干擾性（EMI） ?

在睡眠模式下具有極低功耗，在故障模式中，功耗降到最低 ?

可在未通電狀態(tài)下被動操作 ?

LIN 從機(jī)應(yīng)用的集成終端電阻 ?

喚醒源識別（本地或遠(yuǎn)程） ?

K-line 兼容 ?

輸入電平兼容3V 與 5V 的器件，可直連 MCU 微控制器

4、車規(guī)級DC/DC（Silergy SA24403）規(guī)格： ?

內(nèi)部1ms緩啟動限制涌流 ?

可調(diào)開關(guān)頻率范圍:300kHz至2.2MHz ?

輸入電壓范圍：4.2~40V；最大可輸出電流 3.5A ?

參考±2% 0.6V時(shí)環(huán)境溫度范圍：-40°C~125°C ?

逐周峰值電流限制，電流保護(hù) ?

符合RoHS標(biāo)準(zhǔn) ?

車規(guī)級 AEC- Q100 Grade 1認(rèn)證

5、車規(guī)級 LDO（Silergy SA21345A）規(guī)格: ?
輸入電壓范圍：4V~36V，輸入使能可控 ?
超低的靜態(tài)電流，極低的關(guān)機(jī)電流 ?
優(yōu)秀的負(fù)載和線性調(diào)節(jié) ?
最大負(fù)載電流 300mA ?

過流保護(hù)，過熱關(guān)斷 ?

車規(guī)級 AEC- Q100 Grade 1認(rèn)證

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