وبلاگ شرکت در مورد میکروکنترلر تک تراشه‌ای AURIX™ TC3 32 بیتی Infineon SAK-TC399XP-256F300S BD

شرکت Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.SAK-TC399XP-256F300S BDمیکروکنترلر 32 بیتی AURIXTM TC3

I. کلیۀ محصولات و موقعیت گذاری محصولاتSAK-TC399XP-256F300S BD

SAK-TC399XP-256F300S BD یک میکروکنترلر 32 بیتی TriCore TM نسل دوم از Infineon Technologies AURIX TM سری TC3 است.به طور خاص برای کاربردهای محاسباتی حیاتی و با عملکرد بالا مانند الکترونیک خودرو و کنترل صنعتی طراحی شده است.این دستگاه عملکرد محاسباتی استثنایی، قابلیت اطمینان و امنیت بالا و قابلیت گسترش محیطی گسترده را ترکیب می کند.,که آن را برای کاربردهای سخت مانند کنترل کننده های دامنه خودرو، سیستم های نیروی انرژی جدید، سیستم های پیشرفته کمک راننده و اتوماسیون صنعتی مناسب می کند.از بالاترین استانداردهای ایمنی ISO 26262 ASIL-D و IEC 61508 SIL-3 پشتیبانی می کند، پاسخ به نیازهای ایمنی عملکردی و امنیت سایبری است و به عنوان بستر محاسباتی اصلی برای برنامه های کنترل جاسازی شده پیشرفته عمل می کند.

در نام مدلSAK-TC399XP-256F300S BD، SAK نشان دهنده یک دستگاه تولید انبوه استاندارد Infineon است ، TC399XP مدل سری اصلی است ، 256F مشخصات پیکربندی حافظه را نشان می دهد ،و ¥300S ¥ نشان دهنده فرکانس ساعت هسته ای 300 MHz است.. BD نشان دهنده نسخه دستگاه و نوع بسته است. این محصول برای بازار کنترل های جاسازی شده پیشرفته، با عملکرد بالا و امنیت بالا قرار دارد.ارائه انعطاف پذیری استثنایی در صنعت و مقیاس پذیری فنی.

II. معماری اصلی و پارامترهای عملکردSAK-TC399XP-256F300S BD

معماری پردازش چند هسته ای

درSAK-TC399XP-256F300S BDمیکروکنترلر از یک معماری نوآورانه چند هسته ای TriCoreTM استفاده می کند که شامل شش هسته محاسباتی 32 بیتی TriCoreTM است که با سرعت 300 MHz کار می کنند، همراه با چهار هسته اختصاصی برای بررسی قفل،تشکیل یک 6 هسته محاسباتی + 4 هسته چک قفل محاسبات متجانس، ظرفیت محاسباتی کلی به 4،000 DMIPS می رسد ، که محاسبه موازی با عملکرد بالا را با تشخیص خطا در زمان واقعی متعادل می کند.تمام هسته ها از هر دو عملیات نقطه شناور و نقطه ثابت پشتیبانی می کنند، امکان پردازش کارآمد الگوریتم های پیچیده، ادغام داده ها و منطق کنترل در زمان واقعی را فراهم می کند و در نتیجه نیازهای محاسباتی برنامه هایی مانند کنترل محرک خودروهای الکتریکی را برآورده می کند.کنترل دامنه رانندگی مستقل و کنترل سرو صنعتی.

معماری چند هسته ای از تخصیص انعطاف پذیر قدرت محاسباتی و برنامه ریزی وظایف پشتیبانی می کند و پارتیشن سازی عملکردی را امکان پذیر می کند.این کار تضمین می کند که عملکرد مستقل از عملکردهای ایمنی ASIL-D در حالی که به طور کارآمد عملکردهای غیر امنیتی را مدیریت می کند.، که به طور قابل توجهی یکپارچه سازی سیستم و بهره وری عملیاتی را افزایش می دهد.تطبیق با مشخصات توسعه معماری نرم افزار الکترونیک خودرو.

پیکربندی منابع ذخیره سازی

درSAK-TC399XP-256F300S BDدستگاه مجهز به حافظه بزرگ در تراشه با اصلاح خطای ECC است که اطمینان از اطمینان مطلق از ذخیره سازی داده را تضمین می کند. پارامترهای کلیدی ذخیره سازی عبارتند از:

- برنامه فلش: 16MB، پشتیبانی از چک و اصلاح خطای ECC. می تواند نرم افزار بزرگ ظرفیت، برنامه های الگوریتم و پارامترهای پیکربندی را ذخیره کند،و پشتیبانی از A / B Swap OTA به روز رسانی های از راه دور برای فعال کردن به روز رسانی نرم افزار بدون درز، پاسخگویی به نیازهای نگهداری از راه دور تجهیزات خودرو و صنعتی؛

- حافظه دسترسی تصادفی استاتیک (SRAM): 2816KB (2.75MB) ، همچنین دارای مکانیسم حفاظت ECC،تعادل قابلیت های خواندن و نوشتن داده های با سرعت بالا با یکپارچگی داده ها برای پاسخگویی به الزامات دسترسی با سرعت بالا در محاسبات زمان واقعی، ذخیره سازی داده ها و ذخیره سازی متغیر موقت

- رابط ذخیره سازی از گسترش eMMC / SDIO پشتیبانی می کند و امکان اتصال به رسانه های ذخیره سازی با ظرفیت بالا را برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی داده و بارگذاری برنامه فراهم می کند.

ویژگی های اصلی الکتریکی و بسته بندی

- منبع برق: کار با یک منبع تغذیه، پشتیبانی از ولتاژ 3.3V یا 5V، سازگار با طرح های اصلی سیستم های متداول، ساده سازی مدارهای برق محیطی؛

- دمای عملیاتی: -40°C تا +125°C، با پاسخگویی به الزامات محیط زیست درجه اتومبیل و درجه صنعتی درجه حرارت بالا، با مقاومت عالی در برابر نوسانات دمای شدید؛

- نوع بسته بندی: بسته بندی شبکه گلوله ای بسیار نازک PG-LFBGA-516 ، با یک اثر فشرده و طرح پین منظم ، طراحی PCB با تراکم بالا را تسهیل می کند و مناسب برای کوچک سازی است ،طراحی دستگاه های یکپارچه;

- گواهینامه های انطباق: مطابق با استاندارد AEC-Q100 قابلیت اطمینان الکترونیک خودرو و گواهینامه زیست محیطی RoHS؛طراحی بدون هالوجن مطابق با الزامات بازار جهانی است.

III.SAK-TC399XP-256F300S BDطراحی ایمنی عملکردی و امنیت سایبری

تضمین ایمنی عملکردی (ISO 26262 ASIL-D)

به عنوان یک میکروکنترلر که از بالاترین سطح ایمنی ASIL-D پشتیبانی می کند،SAK-TC399XP-256F300S BD شامل مکانیسم های جامع ایمنی عملکردی برای از بین بردن خطرات سیستم ناشی از نقاط معیوبی واحد است.:

- نظارت بر هسته قفل: چهار هسته قفل در هماهنگی با هسته اصلی کار می کنند، نتایج محاسباتی را در زمان واقعی تأیید می کنند، نقص های سخت افزاری را در میلی ثانیه تشخیص می دهند،و به سرعت واکنش های ایمنی را به وجود می آورد;

- حفاظت از حافظه ECC: پوشش کامل مکانیسم های بررسی و اصلاح خطا برای هر دو فلش و SRAM، حفاظت در برابر ناهنجاری های حافظه ناشی از معکوس سازی یا تداخل داده ها؛

- ماژول های خود آزمایشی سخت افزار:ماژول های ساخته شده LBIST (Logic Built-in Self-Test) و SBST (Software-Based Self-Test) چک های دوره ای یکپارچگی سخت افزار را انجام می دهند تا عملکرد پایدار دراز مدت دستگاه را تضمین کنند;

- واحد مدیریت امنیت (SMU): یک ماژول کنترل امنیتی مستقل است که وضعیت سیستم را در زمان واقعی نظارت می کند؛ در صورت ناهنجاری،می تواند به سرعت خروجی های خطرناک را قطع کند و یک مکانیسم پشتیبان ایمنی را فعال کند;

- طراحی فرعی اضافی: فرعی های حیاتی مانند تایمرها و رابط های ارتباطی به صورت فرعی تنظیم می شوند تا از خرابی سیستم ناشی از یک خرابی فرعی واحد جلوگیری شود.

حفاظت از امنیت اطلاعات (EVITA Full HSM)

درSAK-TC399XP-256F300S BDیک ماژول امنیتی سخت افزاری کامل EVITA (HSM) را در خود جای داده استادغام یک موتور رمزگذاری و رمزگشایی قدرتمند که از الگوریتم های رمزگذاری اصلی مانند AES-256 و SHA-2 و سایر الگوریتم های رمزگذاری اصلی پشتیبانی می کند، امکان فعال کردن توابع مانند رمزگذاری داده ها، احراز هویت، بررسی بوت امن و امضای نرم افزار ثابت را فراهم می کند.دستکاری نرم افزار و سرقت اطلاعات، پاسخگویی به الزامات امنیت اطلاعات سناریوهای متصل مانند وسیله نقلیه به همه چیز (V2X) و اینترنت صنعتی چیزها (IIoT) ، در نتیجه تقویت دفاع امنیتی دستگاه.

IV.SAK-TC399XP-256F300S BD: محیط های محیطی و رابط های ارتباطی جامع

SAK-TC399XP-256F300S BD طیف وسیعی از دستگاه های محیطی و رابط های ارتباطی با سرعت بالا را ادغام می کند که نیازهای سناریوهای متعدد از جمله کنترل در زمان واقعی را برآورده می کند.انتقال داده و اتصال سنسورپیکربندی منابع محیطی آن در میان بهترین در صنعت است، به طور قابل توجهی کاهش تعداد اجزای خارجی و کاهش هزینه های سیستم و پیچیدگی:

رابط های ارتباطی

- ارتباطات داخل خودرو: 12 رابط CAN FD، 2 رابط FlexRay، 12 رابط LIN، 25 رابط SENT و 6 رابط PSI5ارائه پوشش جامع پروتکل های ارتباطی خودرو و امکان اتصال با سنسورهای داخل خودرو، محرک ها و شبکه های خودرو

- ارتباطات با سرعت بالا: 1 گیگابیت اترنت (1 گیگابیت اترنت) ، 2 رابط سریال با سرعت بالا HSSL و 4 رابط MSC، پاسخگویی به الزامات انتقال داده با سرعت بالا، ارتباطات از راه دور,و دستگاه های چندگانه

- رابط های سریال عمومی: 6 QSPI، 2 I2C و 1 I2S، سازگار با اتصالات ارتباطی برای لبه های استاندارد، سنسورها و تراشه های حافظه.

کنترل و لوازم محیطی

- ماژول های تایمر: شامل سه گروه تایمر اضافی (GTM) (ماژول تایمر عمومی) ، CCU6 و GPT12 است که از خروجی PWM با دقت بالا، ضبط پالس و زمان بندی / شمارش پشتیبانی می کند.مناسب برای کاربردهایی مانند کنترل موتور، مدیریت برق و کنترل زمان

- کنترل کننده DMA: 128 کانال DMA، پشتیبانی از انتقال داده با سرعت بالا بدون مداخله CPU، آزاد کردن قدرت پردازش CPU و افزایش قابلیت پردازش موازی سیستم؛

- انالوگ و I/O: یکپارچه با چندین کانال ADC با دقت بالا، پشتیبانی از جذب سریع سیگنال آنالوگ؛ پین های I/O عمومی می توانند به طور انعطاف پذیر برای ورودی، خروجی،یا عملکردهای چندگانه، مناسب برای رانندگي دستگاه هاي دوربيني مختلف است.

V. سناریوهای کاربردی اصلیSAK-TC399XP-256F300S BD

با تشکر از عملکرد بالا، امنیت بالا و ادغام بالا، SAK-TC399XP-256F300S BD به طور گسترده ای در بخش های پیشرفته مانند الکترونیک خودرو استفاده می شود،کنترل صنعتی و حمل و نقل راه آهنسناریوهای کاربردی اصلی به شرح زیر هستند:

- الکترونیک خودرو: واحدهای کنترل الکترونیک داخلی ایمنی مانند کنترل کننده های دامنه خودرو (CDC) ، کنترل محرک خودروهای انرژی جدید، کنترل الکترونیک سلول سوخت،سیستم های پیشرفته کمک به راننده (ADAS)، سیستم های کنترل شاسی و دروازه های خودرو؛

- اتوماسیون صنعتی: کنترل کننده های پیشرفته PLC، servo drives، کنترل کننده های ربات های صنعتی، دروازه های IoT صنعتی و ابزارهای اندازه گیری دقیق؛

- سایر بخش ها: سیستم های کنترل در هواپیما برای حمل و نقل راه آهن، کنترل تجهیزات پزشکی، تجهیزات پشتیبانی زمینی هوافضا،و دستگاه های کنترل شبکه های هوشمند، ایمنی و قدرت محاسباتی.

خلاصه ی مزایای اصلیSAK-TC399XP-256F300S BDمحصول

مزایای اصلی SAK-TC399XP-256F300S BD: 1. قدرت محاسباتی چند هسته ای سطح پرچمدار؛ معماری شش هسته ای 300MHz نیازهای محاسباتی پیچیده را برآورده می کند؛ 2.امنیت عملکردی و امنیت اطلاعات سطح بالا؛ از ASIL-D و EVITA Full HSM پشتیبانی می کند که برای سناریوهای امنیتی سخت مناسب است.تجهیزات محیطی ارتباطی جامع که همه سناریوها را پوشش می دهد، با پشتیبانی کامل از پروتکل های خودرو و صنعتی، تضمین یکپارچگی سیستم بالا.با سازگاری سخت افزاری و نرم افزاری با خانواده AURIXTM، تسهیل مهاجرت و توسعه بدون مشکل.

به عنوان یک محصول پرچمدار در سری AURIX TM TC3 Infineon،SAK-TC399XP-256F300S BDمیکروکنترلر تعادل کامل بین عملکرد، امنیت، ادغام و سهولت استفاده را ایجاد می کند.این نه تنها نیازهای برنامه های کاربردی پیشرفته کنترل جاسازی شده امروز را برآورده می کند بلکه برای تکامل آینده دستگاه های هوشمند و متصل نیز مناسب است، که آن را انتخاب ایده آل برای سیستم های جاسازی شده حیاتی ایمنی می کند.