具有工業(yè)通信和信息安全功能且頻率高達 800MHz 的 Arm? Cortex?-R5F MCU
| CPU | Arm Cortex-R5F |
| Frequency (MHz) | 800 |
| ADC | 12-bit SAR |
| GPIO | 148, 198 |
| UART | 7, 9 |
| Number of I2Cs | 2, 6 |
| Features | EtherCAT, EtherNet/IP, Integrated industrial protocols, Profinet |
| Operating temperature range (C) | -40 to 105, -40 to 125 |
| Power supply solution | LP8733, TPS65219 |
- 多達 2 個雙核 Arm Cortex-R5F MCU 子系統(tǒng)，工作頻率高達 800MHz，高度集成，可實現(xiàn)實時處理
- 雙核 Arm Cortex-R5F 集群，支持雙核和單核運算
- 每個 R5F 內(nèi)核 32KB ICache 和 32KB DCache，所有存儲器上都有 SECDED ECC
- 單核：每個集群 128KB TCM（每個 R5F 內(nèi)核 128KB TCM）
- 雙核：每個集群 128KB TCM（每個 R5F 內(nèi)核 64KB TCM）
- 1 個高達 400MHz 的單核 Arm Cortex-M4F MCU
- 具有 SECDED ECC 的 256KB SRAM
- 具有 SECDED ECC 的高達 2MB 的片上 RAM (OCSRAM)：
- 可以按 256KB 的增量分成更小的存儲器組，多達 8 個獨立的存儲器組
- 每個存儲器組可分配給一個內(nèi)核以簡化軟件任務(wù)分區(qū)
- DDR 子系統(tǒng) (DDRSS)
- 支持 LPDDR4、DDR4 存儲器類型
- 具有內(nèi)聯(lián) ECC 的 16 位數(shù)據(jù)總線
- 支持高達 1600MT/s 的速度
- 設(shè)備管理安全控制器 (DMSC-L)
- 集中式 SoC 系統(tǒng)控制器
- 管理系統(tǒng)服務(wù)，包括初始引導(dǎo)、信息安全、和時鐘/復(fù)位/電源管理
- 通過消息管理器與各種處理單元通信
- 簡化的接口可優(yōu)化未使用的外設(shè)
- 通過 JTAG 和跟蹤接口實現(xiàn)片上調(diào)試功能
- 數(shù)據(jù)移動子系統(tǒng) (DMSS)
- 塊復(fù)制 DMA (BCDMA)
- 數(shù)據(jù)包 DMA (PKTDMA)
- 安全代理 (SEC_PROXY)
- 環(huán)形加速器 (RINGACC)
- 時間同步子系統(tǒng)
- 中央平臺時間同步 (CPTS) 模塊
- 具有 1024 個計時器的計時器管理器 (TIMERMANAGER)
- 時間同步和比較事件中斷路由器
工業(yè)子系統(tǒng)：
- 2 個千兆位工業(yè)通信子系統(tǒng) (PRU_ICSSG)
- 可支持 Profinet IRT、Profinet RT、EtherNet/IP、EtherCAT、時間敏感網(wǎng)絡(luò) (TSN) 和其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
- 與 10/100Mb PRU_ICSS 向后兼容
- 每個 PRU_ICSSG 包含：
- 每片 3 個 PRU RISC 內(nèi)核（每個 PRU_ICSSG 2 片）
- PRU 通用內(nèi)核 (PRU)
- PRU 實時單元內(nèi)核 (PRU-RTU)
- PRU 發(fā)送內(nèi)核 (PRU-TX)
- 每個 PRU 內(nèi)核支持以下功能：
- 具有 ECC 的指令 RAM
- 寬邊 RAM
- 具有可選累加器的乘法器 (MAC)
- CRC16/32 硬件加速器
- 用于大/小端字節(jié)序轉(zhuǎn)換的字節(jié)交換
- 用于 UDP 校驗和的 SUM32 硬件加速器
- 支持搶占的任務(wù)管理器
- 多達 2 個以太網(wǎng)端口
- RGMII (10/100/1000)
- MII (10/100)
- 三個具有 ECC 的數(shù)據(jù) RAM
- 8 組 30 × 32 位寄存器暫存區(qū)存儲器
- 中斷控制器和任務(wù)管理器
- 2 個用于時間戳和其他時間同步功能的 64 位工業(yè)以太網(wǎng)外設(shè) (IEP)
- 18 個 Σ-Δ 濾波器模塊 (SDFM) 接口
- 短路邏輯
- 過流邏輯
- 6 個多協(xié)議位置編碼器接口
- 1 個增強型捕捉模塊 (ECAP)
- 與 16550 兼容的 UART
- 專用 192MHz 時鐘，支持 12Mbps PROFIBUS
- 每片 3 個 PRU RISC 內(nèi)核（每個 PRU_ICSSG 2 片）
- 支持安全啟動
- 硬件強制可信根 (ROT)
- 支持通過備用密鑰轉(zhuǎn)換 RoT
- 支持接管保護、IP 保護和防回滾保護
- 支持加密加速
- 會話感知型加密引擎可基于輸入數(shù)據(jù)流自動切換密鑰材料
- DMA 支持
- 支持加密內(nèi)核
- AES – 128/192/256 位密鑰大小
- 3DES – 56/112/168 位密鑰大小
- MD5、SHA1
- SHA2 – 224/256/384/512 位密鑰大小
- 具有真隨機數(shù)生成器的 DRBG
- 可在 RSA/ECC 處理中提供幫助的 PKA（公鑰加速器）
- 調(diào)試安全性
- 安全軟件控制的調(diào)試訪問
- 安全感知調(diào)試
- 安全存儲支持
- 支持 XIP 模式下 OSPI 接口的實時加密 (OTFE)
- 通過基于數(shù)據(jù)包的硬件加密引擎為數(shù)據(jù)（有效載荷）加密/身份驗證提供網(wǎng)絡(luò)安全支持
- 用于信息安全和密鑰管理的 DMSC-L 協(xié)處理器，具有專用器件級互連
- 6 個內(nèi)部集成電路 (I2C) 端口
- 9 個可配置的通用異步接收/發(fā)送 (UART) 模塊
- 1 個 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
- 可配置采樣速率：高達 4MSPS
- 8 個多路復(fù)用模擬輸入
- 7 個多通道串行外設(shè)接口 (SPI) 控制器
- 3 個通用 I/O (GPIO) 模塊
- 9 個增強型脈沖寬度調(diào)制器 (EPWM) 模塊
- 3 個增強型捕捉 (ECAP) 模塊
- 3 個增強型正交編碼器脈沖 (EQEP) 模塊
- 2 個模塊化控制器區(qū)域網(wǎng) (MCAN) 模塊，具有完整 CAN-FD 支持
- 2 個快速串行接口發(fā)送器 (FSITX) 內(nèi)核
- 6 個快速串行接口接收器 (FSIRX) 內(nèi)核
- 1 個集成以太網(wǎng)交換機，支持 多達 2 個外部端口 (CPSW3G)
- 多達 2 個以太網(wǎng)端口
- RGMII (10/100/1000)
- RMII (10/100)
- IEEE 1588（2008 附件 D、E 和 F）及 802.1AS PTP
- 第 45 條 MDIO PHY 管理規(guī)范
- 節(jié)能以太網(wǎng) (802.3az)
- 多達 2 個以太網(wǎng)端口
- 1 個 PCI-Express 第 2 代控制器 (PCIE)
- 支持第 2 代單通道運行
- 1 個 USB 3.1 雙角色器件 (DRD) 子系統(tǒng) (USBSS)
- 可配置為 USB 主機、USB 器件或 USB 雙角色器件的端口
- USB 器件：高速 (480Mbps) 和全速 (12Mbps)
- USB 主機：超高速第 1 代 (5Gbps)、高速 (480Mbps)、全速 (12Mbps) 和低速 (1.5Mbps)
- 集成了 USB VBUS 檢測
- 1 個串行器/解串器 (SERDES)
- 一個 SerDes PHY 通道，支持 PCI-Express 第 2 代或 USB 超高速第 1 代
- 2 個多媒體卡/安全數(shù)字 (MMCSD) 接口
- 一個是 8 位，用于 eMMC (MMCSD0)
- 一個是 4 位，用于 SD/SDIO (MMCSD1)
- 適用于高速卡并在 3.3V 至 1.8V 電壓之間切換的集成模擬開關(guān)
- 1 個通用存儲器控制器 (GPMC)
- 具有 133MHz 時鐘的 16 位并行總線或
- 具有 100MHz 時鐘的 32 位并行總線
- 錯誤定位模塊 (ELM) 支持
- 1 個可配置為八通道 SPI (OSPI) 或四通道 SPI (QSPI) 閃存接口的閃存子系統(tǒng) (FSS)
- 簡單的電源時序控制要求
- 支持雙電壓 I/O
- 集成的 SDIO LDO 可為 SD 接口處理自動電壓轉(zhuǎn)換
- 集成了電壓監(jiān)控器，可對過欠壓狀態(tài)進行安全監(jiān)控
- 集成了電源干擾檢測器，可檢測快速電源瞬變
- 旨在實現(xiàn)功能安全合規(guī)型等級
- 專為功能安全應(yīng)用開發(fā)
- 可提供用于 IEC 61508 功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
- 系統(tǒng)可滿足 SIL 3 要求
- 硬件完整性高達 SIL 2 目標等級
- 安全相關(guān)認證
- 計劃通過 IEC 61508 認證
- 計算臨界存儲器的 ECC 或奇偶校驗
- 所選內(nèi)部總線互連的 ECC 和奇偶校驗
- 針對 CPU 和片上 RAM 的內(nèi)置自檢 (BIST)
- 帶有外部錯誤引腳的錯誤信令模塊 (ESM)
- 運行時安全診斷，包括：
- 電壓、溫度和時鐘監(jiān)控
- 窗口化看門狗計時器
- 用于內(nèi)存完整性檢查的 CRC 引擎
- 具有專用存儲器、接口和 M4F 內(nèi)核的 MCU 域，能夠與具有防止干擾 (FFI) 功能的更大 SoC 相隔離：
- 獨立互連
- 防火墻和超時墊圈
- 受控復(fù)位隔離
- 專用 MCU PLL 和 MMR 控制
- 獨立的 I/O 電壓電源軌
- 支持從 UART、I2C、OSPI/QSPI 閃存、SPI 閃存、并行 NOR 閃存、并行 NAND 閃存、SD、eMMC、USB 2.0、PCIe 和以太網(wǎng)接口進行主引導(dǎo)
- 16nm FinFET 技術(shù)
- ALV：17.2mm × 17.2mm、0.8mm 間距（441 引腳）FCBGA [帶蓋] Flip-Chip Ball Grid Array ALV 封裝
- ALX：11.0mm × 11.0mm、0.5mm 間距（293 引腳）FC/CSP [SiP] Flip-Chip/Chip Scale Package ALX 封裝（預(yù)發(fā)布） ?
AM243x 是 Sitara 高性能微控制器新增的工業(yè)級產(chǎn)品系列。 AM243x 器件專為需要結(jié)合實時通信和處理的工業(yè)應(yīng)用（例如電機驅(qū)動和遠程 I/O 模塊）而構(gòu)建。 AM243x 系列通過多達四個 Cortex-R5F MCU、一個 Cortex-M4F 和兩個 Sitara 支持 TSN 的千兆位 PRU_ICSSG 實例提供可擴展的性能。
AM243x SoC 架構(gòu)旨在通過高性能 Arm Cortex-R5F 內(nèi)核、緊密耦合的存儲器組、可配置的 SRAM 分區(qū)和與外設(shè)之間的專用低延遲路徑提供出色的實時性能，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速進出 SoC。這種確定性架構(gòu)允許 AM243x 處理伺服驅(qū)動器中的嚴格控制環(huán)路，同時 FSI、GPMC、ECAP、PWM 和編碼器接口等外設(shè)可幫助啟用這些系統(tǒng)中的多種不同架構(gòu)。
該 SoC 提供靈活的工業(yè)通信能力，包括用于 EtherCAT 目標、PROFINET 器件、EtherNet/IP 適配器和 IO-Link 控制器的完整協(xié)議棧。PRU_ICSSG 進一步提供了千兆位和基于 TSN 技術(shù)的協(xié)議所需的能力。此外，PRU_ICSSG 還支持其他接口，包括 UART 接口、Δ-Σ 抽取濾波器和絕對編碼器接口。
可通過集成的 Cortex-M4F 及其專用外設(shè)啟用功能安全特性，這些外設(shè)均可與 SoC 的其余部分隔離。 AM243x 還支持安全啟動。
