회사 블로그 TI AM2432BKFGHIALXR 듀얼 코어 Arm Cortex-R5F MCU (산업용 통신 및 보안 기능 포함)

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 TI AM2432BKFGHIALXR 듀얼 코어 Arm Cortex-R5F MCU를 공급 및 재활용합니다. 이 MCU는 산업 통신 및 보안 모두에서 뛰어난 성능을 제공하는 고성능 제어 코어입니다.

I. 제품 개요: 까다로운 산업 환경을 위해 특별히 설계된 실시간 제어 MCU

TI 5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.은 Texas Instruments의 Sitara™ 고성능 산업용 마이크로컨트롤러 시리즈에 속합니다. 이 제품은 높은 실시간 성능, 다중 프로토콜 산업 통신 및 엔드투엔드 정보 보안에 중점을 둔 32비트 듀얼 코어 MCU입니다. 듀얼 Arm Cortex-R5F 프로세싱 코어를 탑재하여 극도의 연산 효율성, 저지연 응답 및 산업 등급의 신뢰성을 균형 있게 제공하며, 모터 드라이브, 원격 I/O 모듈, 산업 자동화 컨트롤러 및 스마트 센싱 터미널과 같은 산업 애플리케이션에 완벽하게 적합합니다. 이러한 애플리케이션은 실시간 제어, 통신 상호 연결 및 데이터 보안에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 16nm FinFET 고급 공정으로 제작되어 고성능과 저전력 소비 간의 균형을 이루며, -40°C ~ 125°C의 넓은 산업 온도 범위에서 안정적인 작동 요구 사항을 충족합니다.

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.II. 핵심 컴퓨팅 아키텍처: 실시간 제어를 위한 견고한 기반을 마련하는 듀얼 코어 Cortex-R5F

고성능 코어 구성

AM2432BKFGHIALXR은 최대 800MHz 클럭 속도로 작동하는 듀얼 코어 Arm Cortex-R5F MCU 서브시스템을 갖추고 있습니다. 유연한 단일 코어 및 듀얼 코어 작동 모드를 지원하여 멀티태스크 병렬 처리와 최적의 단일 작업 응답성을 균형 있게 처리합니다. Cortex-R5F 코어는 실시간 제어 시나리오에 최적화되어 있어 매우 낮은 인터럽트 지연 시간, 강력한 연산 안정성 및 메모리 보호 기능을 제공합니다. 32KB 명령어 캐시 및 32KB 데이터 캐시의 코어 캐시 구성과 결합하여 명령어 실행 효율성을 크게 향상시키며, 산업 제어 루프의 밀리초 또는 마이크로초 단위의 응답 요구 사항을 충족합니다.

고신뢰성 메모리 설계

AM2432BKFGHIALXR

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.AM2432BKFGHIALXR은 400MHz 단일 코어 Arm Cortex-M4F 보조 코어를 통합하여 시스템 모니터링, 주변 장치 관리 및 보안 진단과 같은 작업을 독립적으로 처리할 수 있습니다. 메인 코어와 협력하여 전반적인 시스템 효율성을 더욱 향상시킵니다. 전용 장치 관리 보안 컨트롤러(DMSC-L)와 함께 작동하여 중앙 집중식 SoC 시스템 컨트롤러 역할을 하며, 초기 부팅, 보안 관리 및 클럭/리셋/전원 관리와 같은 코어 서비스를 조정합니다. 전용 메시지 관리자를 통해 다양한 처리 장치와 통신하여 세분화된 시스템 제어 및 최적화된 리소스 스케줄링을 달성합니다.

III. 산업 통신 기능: 모든 산업 인터넷 시나리오에 적합한 다중 프로토콜 호환성

AM2432BKFGHIALXR

의 핵심 강점 중 하나는 주류 산업 통신 프로토콜에 대한 기본 지원입니다. 듀얼 기가비트 산업 통신 서브시스템(PRU_ICSSG)과 포괄적인 통신 주변 장치를 통합하여 산업 장치 상호 연결의 장벽을 허물고 고속, 안정적이며 결정론적인 데이터 전송을 가능하게 합니다.

산업 이더넷 및 TSN 지원5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.다중 산업 버스 및 주변 장치 인터페이스

- 필드버스 지원: 전용 192MHz 클럭을 갖추고 12Mbps PROFIBUS 통신을 지원하여 기존 산업 버스 시나리오에 적응합니다. 산업 장비의 단거리, 고신뢰성 데이터 전송 요구 사항을 충족하기 위해 CAN-FD를 지원하는 두 개의 MCAN 모듈을 통합합니다.

- 범용 통신 주변 장치: 9개의 UART 채널(16550 호환 인터페이스 포함), 6개의 I2C 채널 및 7개의 다중 채널 SPI 인터페이스를 갖추고 있어 표준 센싱 및 제어 장치의 통신을 포괄합니다. 1개의 12비트 ADC(최대 샘플링 속도 4MSPS, 8개의 다중화 아날로그 입력)는 산업 아날로그 데이터 수집 시나리오에 적합합니다.

- 전용 제어 인터페이스: 18개의 내장형 Σ-Δ 필터 모듈(SDFM) 인터페이스, 6개의 다중 프로토콜 위치 인코더 인터페이스, 9개의 EPWM 채널, 3개의 ECAP 채널 및 3개의 EQEP 모듈을 갖추고 있어 모터 제어, 서보 드라이브 및 모션 제어와 같은 핵심 산업 애플리케이션에 정밀하게 맞춰져 고정밀 위치 감지 및 펄스 제어를 가능하게 합니다.

고속 확장 인터페이스

AM2432BKFGHIALXR

은 PCIe Gen2 및 USB 3.1 DRD 듀얼 역할 장치 인터페이스를 지원하며, 호스트 또는 장치 모드로 유연하게 구성하여 초고속 데이터 전송 및 주변 장치 확장을 가능하게 합니다. MMCSD 및 OSPI/QSPI 플래시 메모리 인터페이스와 결합하여 대용량 스토리지 확장 및 고속 부팅 요구 사항을 모두 충족하며, 산업 장비의 다양한 통신 및 확장 요구 사항을 포괄적으로 충족합니다.

IV. 엔드투엔드 보안 프레임워크: 산업 데이터 보안을 보호하는 하드웨어 수준 보호

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.은 하드웨어 기반의 엔드투엔드 보안 프레임워크를 구축합니다. 이 프레임워크는 부팅, 전송, 저장 및 작동에 이르기까지 전체 수명 주기 동안 장치 및 데이터 보안을 포괄적으로 보호하여 산업 사물 인터넷(IIoT) 보안 규정을 준수하도록 합니다.

신뢰할 수 있는 부팅 및 펌웨어 보호

AM2432BKFGHIALXR은 하드웨어 기반의 신뢰 루트(RoT) 보안 부팅을 지원하여 백업 키를 통한 신뢰 루트 전환을 가능하게 하여 소스에서 비인가 펌웨어 로딩을 방지합니다. 테이크오버 보호, IP 보호 및 롤백 방지 메커니즘을 갖추고 있어 장치의 악의적인 제어, 핵심 지적 재산 도용 및 펌웨어 다운그레이드 또는 변조를 방지하여 안전한 장치 부팅 및 작동 규정 준수를 보장합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.AM2432BKFGHIALXR

은 전용 보안 보조 프로세서(DMSC-L)와 세션 인식 암호화 엔진을 통합하여 하드웨어 수준의 암호화 가속을 지원합니다. 이를 통해 메인 프로세서의 연산 리소스를 소비하지 않고 고속 암호화, 복호화 및 인증이 가능합니다. AES(128/192/256비트), 3DES, MD5, SHA1, SHA2(224/256/384/512비트) 및 기타 주류 암호화 알고리즘과 호환됩니다. PKA 공개 키 가속기를 갖추고 있어 RSA/ECC 암호화 처리를 용이하게 하며, 보안 부팅 및 데이터 서명 시나리오에 적합합니다. 실제 난수 생성기(TRNG)가 포함된 DRBG는 키 생성의 무작위성과 보안을 보장합니다. 키 관리는 전용 장치 수준 상호 연결을 통해 이루어져 키 유출 위험을 제거합니다.

전송 및 저장 보안

AM2432BKFGHIALXR은 패킷 기반 하드웨어 암호화 엔진을 지원하여 네트워크 데이터 페이로드의 실시간 암호화 및 인증을 가능하게 하여 산업 통신 전송의 보안을 보장합니다. XIP 모드에서 OSPI 인터페이스(OTFE)의 실시간 암호화를 지원하여 외부 플래시 메모리 데이터의 동적 암호화 및 복호화를 가능하게 하여 부팅 속도와 스토리지 보안의 균형을 맞춥니다. 보안 스토리지, 보안 워치독, 타이머 및 IPC 메커니즘과 결합하여 데이터 스토리지 및 장치 작동 보안을 더욱 강화합니다.

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.은 포괄적인 방화벽 모듈을 통합하여 커널, 주변 장치 및 메모리 영역의 세분화된 격리를 가능하게 하여 비인가 액세스 및 비인가 작업을 방지합니다. 소프트웨어 제어 디버깅 액세스 및 보안 인식 디버깅 기능을 지원하여 디버깅 포트가 악의적으로 악용되어 장치를 손상시키는 위험을 제거하고 산업 장비에 대한 포괄적인 보안 방어를 구축합니다.

V. 기능 안전 및 산업 적응성: 엄격한 산업 규정 준수 요구 사항 충족

AM2432BKFGHIALXR

은 산업 기능 안전 시나리오를 위해 특별히 개발되었습니다. TÜV SÜD로부터 IEC 61508 인증을 받았으며, 하드웨어 무결성은 SIL 2를 준수하고 시스템은 SIL 3 요구 사항을 충족할 수 있어 고안전 등급의 산업 제어 시나리오에 적합합니다. 포괄적인 내장형 안전 진단 메커니즘: 중요 메모리는 ECC/패리티 검사를 특징으로 합니다. CPU 및 온칩 RAM은 내장 자체 테스트(BIST)를 지원합니다. 오류 신호 모듈(ESM)에는 전용 오류 핀이 포함되어 있습니다. 전압, 온도 및 클럭 상태의 실시간 모니터링. 윈도우 워치독 및 CRC 메모리 무결성 검증 엔진과 결합하여 실시간 오류 감지 및 경보 기능을 제공하여 산업 장비의 장기적인 안정적인 작동을 보장합니다.

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.2. 포괄적인 통신 호환성: 듀얼 기가비트 PRU_ICSSG + 다중 프로토콜 지원으로 주류 산업 이더넷 및 필드버스 표준을 포괄하며 디지털 공장을 위한 TSN을 지원합니다.

3. 하드웨어 기반 보안: 신뢰할 수 있는 부팅, 하드웨어 암호화 및 액세스 격리를 포함한 엔드투엔드 하드웨어 보안 보호로 산업 데이터 및 장비 보안을 보호합니다.

4. 산업 등급의 높은 신뢰성: 광범위한 온도 작동, ECC 메모리 및 기능 안전 인증으로 열악한 산업 환경을 견디고 실패 위험을 완화합니다.5. 초고 통합: 컴팩트한 패키징과 풍부한 주변 장치로 외부 부품의 필요성을 줄여 솔루션 비용과 풋프린트를 낮추는 동시에 개발 및 설계를 단순화합니다.VII. 일반적인 애플리케이션 시나리오

- 산업 모션 제어: 서보 드라이브, 모터 컨트롤러, CNC 공작 기계. 고정밀 모션 제어를 달성하기 위해 고실시간 성능 및 인코더 인터페이스를 활용합니다.

- 산업 자동화: PLC 컨트롤러, 원격 I/O 모듈, 분산 제어 시스템. 다중 프로토콜 통신 및 보안 관리를 지원하여 공장 네트워킹에 적합합니다.

- 스마트 산업 터미널: 산업 게이트웨이, 센서 수집 터미널, 스마트 계측기. 고속 데이터 전송, 암호화된 업로드 및 엣지 컴퓨팅을 가능하게 합니다.

- 산업용 로봇: 조인트 컨트롤러, 비전 조정 모듈. TSN 시간 동기화 및 보안 보호를 통해 안전하고 안정적인 협동 로봇 작동을 보장합니다.