회사 블로그 TI AM2632COLFHAZCZR 32비트 400MHz AM263x 시타라TM MCU 실시간 제어

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.는 TI - 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템 32비트 400MHz AM263x Sitara™ 마이크로컨트롤러를 공급/재활용합니다. 이 마이크로컨트롤러는 실시간 제어 기능을 갖추고 있습니다.

I. - 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템 제품 개요

TI AM2632COLFHAZCZR은 AM263x Sitara™ 시리즈의 고성능 32비트 마이크로컨트롤러로, 강력한 실시간 제어 기능에 중점을 둡니다. 최대 400MHz로 작동하는 듀얼 코어 Arm® Cortex®-R5F 프로세서를 통합하여 산업 자동화, 자동차 전자 제품, 디지털 전원 공급 장치 및 모터 제어 시스템과 같이 엄격한 실시간 성능, 신뢰성 및 안전성이 요구되는 임베디드 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다. 고급 45nm 공정 기술을 사용하여 제조된 이 장치는 포괄적인 주변 장치 인터페이스, 고정밀 아날로그 모듈 및 보안 메커니즘을 통합합니다. 고성능 컴퓨팅, 저지연 응답성 및 산업 등급 안정성을 포함하는 균형 잡힌 성능 프로필을 제공하여 차세대 실시간 제어 임베디드 시스템의 핵심 선택으로 자리매김하고 있습니다.

II. - 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템

의 핵심 하드웨어 아키텍처 및 성능

프로세서 코어

AM2632COLFHAZCZR은 각각 최대 400MHz의 단일 코어 주파수로 작동하는 듀얼 Arm Cortex-R5F 프로세서 코어를 통합합니다. RISC(Reduced Instruction Set Computing) 아키텍처를 활용하여 실시간 임베디드 애플리케이션에 최적화되어 탁월한 인터럽트 응답 속도와 작업 실행 효율성을 제공합니다. 코어 관련 메모리는 ECC 오류 수정 메커니즘을 통합하여 데이터 계산 및 저장에 대한 포괄적인 안정성을 보장합니다:

- 명령 캐시: 코어당 16KB I-캐시와 64비트 ECC 검증으로 명령 가져오기 효율성을 높이고 작동 지연 시간을 줄입니다.

- 데이터 캐시: 코어당 16KB D-캐시와 32비트 ECC 검증으로 데이터 읽기/쓰기 작업을 가속화하고 계산 데이터 정확성을 보호합니다.

- Tightly Coupled Memory (TCM): 코어당 64KB TCM과 32비트 ECC 검증을 통해 제로 웨이트 저장 액세스가 가능하여 실시간 제어 시나리오에서 고속 데이터 교환을 지원합니다.

- 작동 모드: 잠금 모드 및 듀얼 코어 독립 작동을 지원합니다. 잠금 모드는 시스템 장애 허용 범위를 크게 향상시켜 기능 안전 요구 사항을 충족합니다.

저장소 하위 시스템

AM2632COLFHAZCZR은 대부분의 실시간 제어 애플리케이션에서 외부 메모리에 대한 의존성을 제거하는 고용량 온칩 저장소를 통합합니다. 용량과 신뢰성의 균형을 맞추는 포괄적인 오류 보호 메커니즘을 통합합니다:

- 온칩 RAM (OCSRAM): 총 2MB 용량을 4개의 512KB 저장소 뱅크로 나눕니다. 전체 영역 ECC 오류 수정은 데이터 손상 및 저장소 오류를 효과적으로 완화합니다.

- 확장 저장소 지원: 고속 데이터 전송을 위한 EDMA 엔진을 통합합니다. 유연한 외부 저장소 확장을 위해 QSPI NOR 플래시 및 MMC/SD 인터페이스와 호환됩니다. 16비트 병렬 데이터 버스와 22비트 주소 버스를 지원하는 범용 메모리 컨트롤러(GPMC)를 갖추고 있어 최대 4MB의 외부 메모리에 액세스할 수 있습니다.

- 부팅 방법: 산업 환경에서 다양한 펌웨어 로딩 요구 사항을 충족하는 UART 기본/백업 부팅 및 QSPI NOR 플래시 부팅을 지원합니다.- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템

AM2632COLFHAZCZR

의 핵심 실시간 제어 기능

실시간 제어는 AM2632COLFHAZCZR의 핵심 강점입니다. 고정밀 주변 장치를 갖춘 전용 실시간 제어 하위 시스템(CONTROLSS)을 통합하여 마이크로초 수준의 폐쇄 루프 제어, 정밀 신호 획득 및 빠른 실행을 가능하게 합니다. 이는 모터 제어, 디지털 전원 공급 장치, 산업 서보 시스템 및 유사한 애플리케이션에 이상적입니다:

고정밀 아날로그 획득 모듈

- 아날로그-디지털 변환기(ADC): 단일 채널 샘플링 속도가 최대 4MSPS인 5개의 12비트 SAR ADC를 갖추고 있습니다. 6개의 단일 종단 입력 또는 3개의 차동 입력을 지원하며, 유연한 XBAR 트리거 변환 메커니즘을 갖추고 있어 동기 샘플링 및 사용자 정의 가능한 샘플 홀드를 가능하게 합니다. 데이터 보정, 필링 및 기타 사전 처리 작업을 위한 후처리 블록(PPB)과 함께 제공되어 외부 신호 컨디셔닝 하드웨어의 필요성을 제거합니다.

- 아날로그 비교기: 내장된 프로그래밍 가능한 DAC 기준 전압을 갖춘 10개의 Type A 및 10개의 Type B 아날로그 비교기를 통합합니다. 과전압, 과전류, 저전압 등의 빠른 오류 감지를 가능하게 하며, 시스템 작동 안전을 보장하기 위해 초고속 응답을 제공합니다.

- 디지털-아날로그 변환기(DAC): 폐쇄 루프 제어 애플리케이션의 피드백 조절에 적합한 정밀 아날로그 신호 출력이 가능한 12비트 DAC 1개.

고속 실행 및 신호 캡처 모듈

- 향상된 PWM(EPWM): 단일/듀얼 채널 출력을 지원하는 32채널 EPWM 모듈입니다. 모터 드라이브 및 디지털 전원 공급 장치의 고정밀 제어를 위한 정확한 펄스 변조를 가능하게 하는 탁월한 시간 정밀도를 갖춘 고해상도 HRPWM 기능을 제공합니다.

- 신호 캡처 및 인코딩: 10개의 향상된 캡처 모듈(ECAP) 및 3개의 향상된 쿼드러처 인코더 펄스 모듈(EQEP)은 외부 신호의 정밀한 획득 및 모터 인코더 데이터 수집을 위해 회전 속도 및 위치의 실시간 모니터링을 가능하게 합니다. 2개의 4채널 Σ-Δ 필터 모듈(SDFM)은 고정밀 전류 및 전압 획득 애플리케이션에 사용됩니다.- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템

IV.

AM2632COLFHAZCZR

의 통신 인터페이스 및 산업 상호 연결 기능

AM2632COLFHAZCZR은 포괄적인 범용 통신 인터페이스와 특수 산업 통신 하위 시스템을 통합하여 주류 산업 이더넷 프로토콜 및 필드버스를 지원하며 산업 장비 네트워킹 및 다중 장치 협업 제어 요구 사항을 충족합니다:

- 범용 통신 인터페이스: 6개의 UART 채널, 5개의 SPI 채널, 4개의 I²C 채널, CAN FD를 지원하는 4개의 MCAN 모듈 및 1개의 QSPI 채널입니다. 이는 기존 주변 장치 통신, 센서 데이터 전송 및 장치 네트워킹 시나리오를 다루며 충분한 확장 용량을 확보합니다.

- 산업 통신 하위 시스템(PRU-ICSS): 결정론적 하드웨어 응답 및 동적 펌웨어 업그레이드 기능을 갖춘 듀얼 코어 프로그래밍 가능 실시간 장치를 통합합니다. EtherCAT, EtherNet/IP, PROFINET 및 IO-Link를 포함한 주류 산업 이더넷 프로토콜을 지원합니다. 통신 실시간 성능과 안정성을 보장하면서 추가 프로토콜 칩 없이 고속 산업 장치 네트워킹을 가능하게 합니다.- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템- 범용 I/O: 최대 139개의 GPIO 채널을 지원하며 유연한 입출력 모드 구성 및 인터럽트 트리거 방법을 통해 다양한 주변 장치 제어 및 신호 획득 요구 사항을 충족합니다.

V.

AM2632COLFHAZCZR

보안 및 기능 안전 기능

산업 및 자동차 전자 제품의 높은 신뢰성 애플리케이션을 위해 맞춤 제작된 AM2632COLFHAZCZR은 포괄적인 보안 메커니즘과 기능 안전 인증을 통합합니다. 엄격한 산업 표준을 충족하며 시스템 작동 및 데이터 보안에 대한 전체적인 보호를 보장합니다:

- 기능 안전: TÜV SÜD 인증; 산업 애플리케이션의 경우 IEC 61508 SIL-3, 자동차 시나리오의 경우 ISO 26262 ASIL-D를 지원합니다. 오류 신호 모듈(ESM), 창 감시 타이머, 클럭/전압/온도 모니터링 및 BIST 자체 테스트 모듈을 통합하여 실시간 오류 진단 및 빠른 응답/해결을 제공합니다.- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템- 저장소 보호: 다중 영역 액세스 제어를 갖춘 메모리 보호 장치(MPU)를 통합하여 코어, 주변 장치 및 저장소의 안전한 격리를 가능하게 하여 무단 액세스 및 데이터 누출을 방지합니다.

VI.

AM2632COLFHAZCZR

패키징 및 환경 매개변수

- 패키지 유형: 324핀 NFBGA(ZCZ) 패키지, 크기 15.0mm × 15.0mm, 핀 피치 0.8mm. 고밀도 임베디드 시스템 설계에 적합한 컴팩트한 크기입니다.- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템

- 공정 및 신뢰성: 45nm 고급 공정 기술, RoHS 및 REACH 환경 표준 준수. MSL 레벨 3 습기 보호 등급, 260°C 리플로우 납땜에 견딜 수 있으며 우수한 기계적 안정성과 간섭 방지 기능을 제공합니다.

VII.

AM2632COLFHAZCZR

의 일반적인 애플리케이션 시나리오

강력한 실시간 제어 성능, 광범위한 주변 장치 및 높은 보안/신뢰성을 활용하는 AM2632COLFHAZCZR은 여러 도메인의 프리미엄 임베디드 솔루션 전반에 걸쳐 널리 적용됩니다:

- 산업 자동화: 서보 드라이브, PLC 컨트롤러, 산업용 로봇, 모션 제어 모듈- 자동차 전자 제품: 차량 내 모터 제어, 배터리 관리 시스템, 차체 제어 모듈, ADAS 보조 제어 시스템- 전력 및 에너지: 디지털 전원 공급 장치, 인버터, 충전 스테이션 제어 모듈, 에너지 저장 시스템

- 산업 통신: 산업 게이트웨이, 프로토콜 컨버터, 원격 I/O 모듈, 산업 이더넷 장치