وبلاگ شرکت در مورد میکروکنترلر NXP S32K341NHT0VPBST S32K3 ARM Cortex-M7 32 بیتی برای کاربردهای عمومی خودرو

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.منابع/بازیافت NXPS32K341NHT0VPBSTS32K ARM Cortex-M7 میکروکنترلرهای 32 بیتی، مناسب برای کاربردهای عمومی خودرو.

I. موقعیت بندی اصلی محصول

درS32K341NHT0VPBSTیک میکروکنترلر 32 بیتی با عملکرد بالا از سری S32K3 NXP است که دارای هسته ARM Cortex-M7 است. به طور خاص برای کاربردهای عمومی خودرو طراحی شده است.این به شدت برای سناریوهای مختلف الکترونیک خودرو از جمله کنترل بدن بهینه شده است.، کنترل منطقه، الکترونیک داخل خودرو، کنترل موتور و کمک به مدیریت باتری.تعادل محاسبات با عملکرد بالا، ایمنی عملکردی پیشرفته، امنیت اطلاعات قوی و سازگاری عالی با محیط زیست.این به عنوان بستر محاسباتی اصلی برای هوش خودرو و ارتقاء برق سازی عمل می کند، که به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا سیستم های الکترونیکی ثابت، قابل اعتماد و مطابق با ایمنی خودرو را توسعه دهند.

II. مزایای عملکرد سخت افزار اصلی

قابلیت های اصلی و محاسباتی

درS32K341NHT0VPBSTاز یک هسته قفل Cortex-M7 ARM استفاده می کند که تا 160MHz کار می کند. این یک واحد نقطه شناور سخت افزاری (FPU) و موتور پردازش DSP را ادغام می کند،تعادل محاسبات کارآمد با قابلیت های کنترل در زمان واقعیاین امکان را برای پاسخ سریع به دستورالعمل های پیچیده و نیازهای پردازش داده در سیستم های الکترونیکی خودرو فراهم می کند.این کار باعث می شود که آن را به طور ایده آل برای وظایف فرکانس بالا در زمان واقعی مانند تنظیم سرعت موتور مناسب کند، جمع آوری سیگنال و کنترل منطق. طراحی هسته ای قفل مرحله ای امکان تأیید همزمان نتایج محاسباتی را فراهم می کند.کاهش خطاهای محاسباتی در سطح سخت افزاری و افزایش ثبات عملیاتی سیستم.

پیکربندی حافظه

درS32K341NHT0VPBSTشامل 1MB حافظه فلش برنامه با تصحیح خطای ECC است که با 256KB SRAM محافظت شده توسط ECC (از جمله حافظه TCM) تکمیل می شود.مکانیسم تأیید ECC به طور موثر با تداخل داده ها و خطاهای ذخیره سازی در محیط الکترومغناطیسی پیچیده خودرو مقابله می کند، اطمینان از اجرای برنامه پایدار و نگهداری دقیق داده ها. منابع ذخیره سازی کافی برای استقرار نرم افزار پیچیده مانند معماری AUTOSAR، استیک های پروتکل داخل خودرو،و الگوریتم های کنترل، حذف نیاز به گسترش ذخیره سازی اضافی و ساده سازی طراحی سخت افزار.

سازگاری با محیط زیست

درS32K341NHT0VPBSTبه طور کامل با گواهینامه AEC-Q100 برای خودرو مطابقت دارد و در دمای -40 تا 125 درجه سانتیگراد کار می کند تا به راحتی در شرایط شدید در کابین خودرو و محفظه موتور مقاومت کند.محدوده ولتاژ کارش 2.97 ولت تا 5.5 ولت با نوسانات ولتاژ در سیستم های برق خودرو 12 ولت/24 ولت سازگار است و دارای ایمنی قوی در برابر تداخل و تغییرات ولتاژ برای ثبات است.کار بدون وقفه در همه شرایط.

III. تضمین ایمنی عملکردی خودرو

برای رسیدگی به ضرورت ایمنی عملکردی در الکترونیک خودرو،S32K341NHT0VPBSTکاملا با استانداردهای ایمنی عملکردی ISO 26262 ASIL B/D مطابقت دارد. آن شامل مکانیسم های سخت افزاری ایمنی جامع برای حفاظت کلی از عملکرد سیستم داخل خودرو است:یک واحد یکپارچه جمع آوری و کنترل خطا (FCCU) امکان نظارت در زمان واقعی را فراهم می کند، جمع آوری خطاهای سیستم و واکنش سریع؛ دو دستگاه نظارت بر سخت افزار و ماژول های نظارت بر ساعت / قدرت / دمای نظارت عملیاتی را در زمان واقعی حفظ می کنند؛در ترکیب با کتابخانه خود آزمایشی هسته ساختاری (SCST) و نرم افزار چارچوب ایمنی (SAF)، آن را ارائه می دهد دقیق تشخیص خطای سخت افزار در طول کار با پوشش تشخیصی تا 90٪.این کار توسعه دهندگان را قادر می سازد تا با کمترین تلاش، مطابقیت ایمنی عملکردی را به دست آورند و در عین حال خطرات سیستم داخل خودرو را کاهش دهند..

حفاظت از امنیت اطلاعات

پاسخگویی به چالش های امنیت سایبری در عصر وسایل نقلیه تعریف شده توسط نرم افزارS32K341NHT0VPBSTیکپارچه سازی موتور امنیتی سخت افزاری (HSE) اختصاصی NXP برای ایجاد یک چارچوب امنیتی از انتهای به انتهای: از الگوریتم های رمزنگاری اصلی از جمله AES-128/192/256 ، RSA ،و ECC برای رمزگذاری داده ها و احراز هویت؛ ویژگی های بوت امن و ذخیره کلید امن برای جلوگیری از دستکاری نرم افزار و ترک غیر مجاز؛شامل حفاظت از حملات کانال جانبی است که با استانداردهای امنیت سایبری خودرو ISO 21434 مطابقت دارددر عین حال از ارتقاء نرم افزار بی سیم FOTA با مکانیسم های تغییر نرم افزار A / B پشتیبانی می کند که ارتقاء زمان توقف صفر و برگشت خطا را برای اطمینان از به روزرسانی سیستم های از راه دور ایمن و پایدار امکان پذیر می کند.پاسخگویی به خواسته های تکراری وسایل نقلیه هوشمند متصل.

V. رابط های محیطی جامع و قابلیت های گسترش

درS32K341NHT0VPBSTدارای مجموعه ای کامل از رابط های ارتباطی خودرو و ماژول های محیطی است،به طور یکپارچه، نیازمندی های متقابل دستگاه ها و جذب سیگنال ها را در کاربردهای عمومی خودرو برآورده می کند.این امر نیاز به تراشه های گسترش اضافی را از بین می برد و معماری الکترونیکی خودرو را ساده می کند:

- رابط های ارتباطی: از چهار رابط CAN-FD برای ارتباطات CAN با سرعت بالا در خودرو پشتیبانی می کند.یک رابط 100Mbps Ethernet TSN/AVB را که نیازهای انتقال سریع و برنامه ریزی در زمان واقعی را برآورده می کند، ادغام می کند؛ سازگار با رابط های کم سرعت از جمله LIN، FlexIO (حمایت از پروتکل های SPI/IIC/IIS/SENT) ، و LPSPI، شامل اتصال کامل سناریو برای سنسورها، محرک ها،و دستگاه های کنترل مرکزی.

- دستگاه های محیطی آنالوگ و کنترل: دارای یک ADC 24 کانال 12 بیتی با دقت بالا با نرخ نمونه گیری تا 1Msps برای به دست آوردن دقیق سیگنال های آنالوگ داخل خودرو مانند ولتاژ، جریان،و دماشامل یک تایمر کنترل موتور اختصاصی 16 بیتی eMIOS است که با یک واحد کنترل منطقی برای تنظیم دقیق موتورهای داخل خودرو از جمله فن ها، پمپ های آب و واحدهای BSG جفت می شود.پشتیبانی از خروجی های متعدد PWM و مقایسه های آنالوگ برای انجام سناریوهای کنترل متنوع.

- بسته بندی و منابع I/O: از یک بسته HDQFP 100/172 پین استفاده می کند، که حجم آن در مقایسه با بسته های استاندارد QFP به میزان 55٪ کاهش می یابد تا بتواند طراحی های الکترونیکی خودرو را پوشش دهد.ارائه رابط GPIO گسترده با پیکربندی انعطاف پذیر پین برای برآورده کردن نیازهای سیم کشی و گسترش برای دستگاه های مختلف داخل خودرو.

VI. سناریوهای کاربرد معمول

با استفاده از عملکرد درجه خودرو، رعایت ایمنی و سازگاری بالا،S32K341NHT0VPBSTکاربرد گسترده ای در سیستم های الکترونیکی عمومی خودرو پیدا می کند، با سناریوهای اصلی از جمله:

- سیستم های کنترل بدن: امکان مدیریت هوشمند اجزای بدن مانند کنترل درب، کنترل پنجره، تنظیم صندلی، کنترل نور و کنترل پاک کننده شیشه جلو.

- کنترل کننده های منطقه خودرو: به عنوان هسته واحدهای کنترل منطقه ای، هماهنگی تامین برق، ارتباطات،و کنترل منطق برای دستگاه های الکترونیکی محلی برای ساده سازی طراحی سیم کشی خودرو;

- الکترونیک کمکی داخل وسیله نقلیه: شیفترهای الکترونیکی، کنترل کننده های IO کنترل مرکزی، مجموعه ابزار، کنترل نور محیط و غیره، که باعث افزایش راحتی و راحتی رانندگی می شود؛

- کنترل موتور کوچک: تنظیم دقیق سرعت و مدیریت عملیاتی برای موتورها از جمله فن های خودرو، پمپ های آب، توربو شارژرها و ژنراتورهای استارتر کمربندی (BSG) ؛

- پشتیبانی از مدیریت باتری: در جمع آوری داده های وضعیت باتری و مدیریت مدارهای تعادل باتری، که برای سناریوهای مدیریت باتری ولتاژ پایین در وسایل نقلیه انرژی جدید طراحی شده است، کمک می کند.

VII. خلاصه ارزش اصلی محصول

به عنوان مدل پرچمدار سری S32K3 ،S32K341NHT0VPBSTاز هسته کارایی بالا ARM Cortex-M7 به عنوان پایه محاسباتی خود استفاده می کند. این قابلیت اطمینان درجه خودرو، ایمنی عملکردی ISO 26262، امنیت سایبری سطح سخت افزار،و لوازم محیطی وسایل نقلیه گسترده برای هماهنگی دقیق با الزامات توسعه عمومی خودروتعادل عملکرد، ایمنی، هزینه و سهولت استفاده، آن را پشتیبانی می کند هر دو سنتی سوخت داخلی موتور خودرو ارتقا الکترونیک و هوشمندتکامل مرتبط خودروهای انرژی جدیداین باعث می شود که این میکروکنترلر برای توسعه دهندگان الکترونیک خودرو که به دنبال ساخت سیستم های کنترل قابل اطمینان و سازگار با سیستم های کنترل خودرو هستند، مورد ترجیح قرار گیرد.