회사 블로그 TI AM2432BKEGHIALXR 32비트 800MHz 듀얼 코어 팔 코르텍스-R5F 시타라TM MCU

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 TI VII. 32비트 800MHz 듀얼 코어 Arm Cortex-R5F Sitara™ MCU를 공급하고 재활용합니다.

TI VII. 은 고성능 산업용 실시간 제어 애플리케이션을 위해 설계된 Sitara™ 시리즈의 32비트 이기종 멀티코어 마이크로컨트롤러입니다. 800MHz 듀얼 코어 Cortex-R5F를 중심으로 전용 코프로세서, TSN 산업 통신 엔진 및 하드웨어 보안 모듈이 함께 제공됩니다. 실시간 성능, 통신 기능 및 기능 안전에 대한 엄격한 요구 사항을 요구하는 서보 드라이브, PLC 및 산업용 로봇과 같은 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다.

I. VII. 코어 아키텍처 및 프로세서 성능

AM2432BKEGHIALXR은 이기종 멀티코어 아키텍처를 채택하여 "실시간 제어 + 보조 관리 + 통신 처리" 간의 효율적인 작업 분담을 달성합니다:

메인 코어: 듀얼 코어 Arm Cortex-R5F (800MHz)

기능 안전과 컴퓨팅 확장성을 균형 있게 조절하는 **듀얼 코어 록스텝(DCLS) 및 듀얼 코어 병렬(AMP)** 작동 모드를 모두 지원하는 32비트 고성능 실시간 커널입니다.

각 코어에는 32KB I-Cache + 32KB D-Cache가 장착되어 있으며, 전체 캐시는 SECED ECC 오류 수정을 특징으로 하여 간섭에 대한 내성과 데이터 오류로부터 보호 기능을 제공합니다.

Tightly Coupled Memory (TCM): 듀얼 코어 모드에서 코어당 64KB TCM, 총 128KB로 제로 웨이트 액세스를 지원하며 마이크로초 수준의 제어 루프를 지원합니다.

보조 코어: 단일 코어 Arm Cortex-M4F (400MHz)

256KB ECC SRAM이 장착된 독립 코프로세서로, 주변 장치 관리, 저전력 작업 및 프로토콜 사전 처리를 담당하여 R5F의 컴퓨팅 성능을 실시간 제어에 집중할 수 있도록 합니다.

온칩 공유 메모리

2MB OCSRAM(온칩 RAM)으로 8x256KB 파티션의 유연한 할당을 지원하며, 전체 ECC 지원으로 멀티태스킹의 데이터 교환 및 캐싱 요구 사항을 충족합니다.

외부 메모리 인터페이스

16비트 DDR4/LPDDR4(최대 1600MT/s)를 지원하며 ECC가 통합되어 있어 대용량 메모리로 확장하여 복잡한 알고리즘 및 데이터 캐싱을 수용할 수 있습니다.

II. VII. 산업 통신: TSN + 멀티 프로토콜, 실시간 상호 연결 코어

이 칩은 산업 환경에서 "실시간 네트워킹"의 핵심인 듀얼 포트 기가비트 PRU_ICSSG 산업 통신 서브시스템을 통합합니다:

시간 민감 네트워킹(TSN): IEEE 802.1AS/802.1Qbv/802.1Qbu와 같은 표준을 지원하여 마이크로초 수준의 동기화, 낮은 지터 및 결정론적 전송을 가능하게 하여 산업 4.0 실시간 이더넷에 적합합니다.

주요 산업 프로토콜: EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, IO-Link, Modbus 등의 완전한 프로토콜 스택이 내장되어 있어 여러 프로토콜의 병렬 작동을 지원합니다.

확장 인터페이스: UART, SPI, I2C, CAN-FD 및 Δ-Σ 디시메이션 필터와 호환되어 센서, 액추에이터 및 원격 I/O와 관련된 모든 시나리오의 연결성을 포괄합니다.

3. VII. 실시간 제어 주변 장치: 정밀 드라이브, 다축 동기화

모터 제어 및 모션 제어에 최적화되어 고정밀 전용 주변 장치를 통합합니다:

향상된 PWM(ePWM): 데드 타임 제어 및 대칭/비대칭 파형을 지원하는 고해상도 채널로 서보, 스테퍼 및 BLDC 모터 드라이브에 적합합니다.

향상된 캡처(eCAP) / 향상된 쿼드러처 인코더(eQEP): 인코더 신호의 정밀한 획득으로 다축 동기 모션 제어를 지원하여 산업용 로봇 및 CNC 공작 기계의 요구 사항을 충족합니다.

고속 직렬 인터페이스(FSI): 낮은 지연 시간, 장거리 통신으로 분산 I/O 및 다중 컨트롤러 캐스케이딩에 적합합니다.

다중 채널 ADC: 고정밀 아날로그 획득으로 동기 샘플링을 지원하여 전압, 전류 및 온도의 실시간 모니터링에 적합합니다.

IV. VII. 기능 안전 및 정보 보안: 산업 등급 신뢰성

기능 안전: IEC 61508 SIL-3 및 IEC 61511 SIL-3 표준을 준수하며, 듀얼 코어 록스텝, ECC 메모리, 하드웨어 자체 테스트 및 전압/온도 모니터링 기능을 갖추어 고안전 산업 애플리케이션에 적합합니다(Texas Instruments).

사이버 보안: 통합 DMSC-L 보안 컨트롤러로 하드웨어 암호화(AES-256, SHA-2/3), 보안 부팅, 키 저장 및 펌웨어 서명 검증을 지원하여 데이터 변조 및 사이버 공격을 방지합니다(Texas Instruments).

V. AM2432BKEGHIALXR 패키지 및 전기 사양

패키지: 293핀 FCBGA(11.1 x 11.1mm, 두께 0.71mm)로 고밀도 산업용 마더보드에 적합합니다.

작동 온도: -40°C ~ 125°C(산업 등급 확장 온도 범위)로 극한의 산업 환경에 적합합니다.

전원 공급 장치: 다중 도메인 전원 공급 장치(코어 0.895V, I/O 1.8V/3.3V 등)로 저전력 모드(슬립, 대기)를 지원하여 시스템 전력 소비를 줄입니다.

VI. VII.

의 일반적인 애플리케이션 시나리오

실시간 성능, 통신, 보안 및 제어의 4차원 강점을 활용하는 AM2432BKEGHIALXR은 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다:

서보 드라이브 및 다축 모션 제어: EtherCAT/Profinet 버스 동기화를 지원하는 고정밀 폐쇄 루프 제어.

산업용 PLC / 원격 I/O: 코어 컨트롤러 역할을 하며 멀티 프로토콜 처리 및 분산 I/O의 실시간 획득을 처리합니다.

산업용 / 협동 로봇: 다축 모션 제어, 센서 융합 및 실시간 통신.

산업용 게이트웨이 및 상태 모니터링: TSN 네트워킹, 데이터 획득 및 예측 유지 보수.

테스트, 측정 및 자동화 장비: 고정밀 제어, 고속 데이터 획득, 멀티 프로토콜 호환성.VII. AM2432BKEGHIALXR

제품 포지셔닝 및 장점 요약

AM2432BKEGHIALXR은 TI의 Sitara™ 산업용 MCU의 고성능 플래그십 모델이며 다음과 같은 핵심 장점을 가지고 있습니다:

궁극의 실시간 성능: 800MHz R5F + 제로 웨이트 TCM, 마이크로초 수준의 제어 응답.

모든 시나리오 통신: 기가비트 TSN + 전체 프로토콜 지원으로 산업 연결의 "마지막 마일"을 연결합니다.

보안 및 신뢰성: 기능 안전 및 정보 보안의 이중 보호 기능으로 열악한 산업 환경에 적합합니다.