وبلاگ شرکت در مورد TI AM2632CNDFHAZCZR Sitara TM دو هسته بازو کورتکس-R5F MCU با کنترل و امنیت در زمان واقعی

TIAM2632CNDFHAZCZRSitara™ Dual-Core Arm Cortex-R5F MCU با کنترل و امنیت در زمان واقعی

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.,یک توزیع کننده و بازیافت مشهور قطعات الکترونیکی، اکنون MCU AM2632CNDFHAZCZR Sitara™ Dual-Core Arm Cortex-R5F TI را عرضه/بازیافت می کند.

TIAM2632CNDFHAZCZRیک میکروکنترلر با کارایی بالا (MCU) در سری Sitara™ است. در محور معماری دو هسته ای Arm Cortex-R5F، کنترل زمان واقعی را با ویژگی های امنیتی جامع عمیقاً ادغام می کند. برای اتوماسیون صنعتی، کنترل موتور، و کاربردهای برق دیجیتالی که عملکرد و امنیت در زمان واقعی از اهمیت بالایی برخوردار است، طراحی شده است. قابلیت اطمینان بالا، یکپارچگی بالا، و پیکربندی انعطاف پذیر آن را به جزء اصلی انتخابی برای نسل بعدی محصولات تعبیه شده صنعتی تبدیل می کند.

منAM2632CNDFHAZCZRمعماری هسته: بازوی دو هسته ای Cortex-R5F محاسبات کارآمد را امکان پذیر می کند

AM2632CNDFHAZCZR دارای دو هسته مستقل Arm Cortex-R5F است که هر کدام تا 400 مگاهرتز کار می کنند و یک خوشه پردازشی دو هسته ای قدرتمند را تشکیل می دهند. این معماری را می توان به صورت انعطاف پذیر برای حالت های دو هسته ای یا lockstep پیکربندی کرد و عملکرد محاسباتی را با الزامات ایمنی عملکردی متعادل کرد. هسته Cortex-R5F برای سناریوهای کنترل بلادرنگ بهینه شده است و تاخیر کم و قطعیت بالایی را ارائه می دهد. همراه با حافظه پنهان و ماژول های حافظه یکپارچه، کارایی اجرای دستورالعمل ها و سرعت پردازش داده ها را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

زیرسیستم حافظه همراه هسته، قابلیت اطمینان محاسباتی را بیشتر تقویت می کند: هر هسته CPU دارای یک کش دستورالعمل 16 کیلوبایتی (پشتیبانی از تصحیح خطای 64 بیتی ECC) و یک کش داده 16 کیلوبایتی (پشتیبانی از تصحیح خطای ECC 32 بیتی)، در کنار یک حافظه یکپارچه tTCM همراه با واحد 64 کیلوبایتی است. حفاظت ECC 32 بیتی این به طور موثر از بروز خطا در هنگام انتقال و ذخیره سازی داده ها جلوگیری می کند. علاوه بر این، این تراشه دارای 2 مگابایت رم روی تراشه (OCSRAM) است که به چهار واحد ذخیره سازی 512 کیلوبایتی تقسیم شده است. این از محافظت از خطای ECC و یک موتور DMA داخلی پشتیبانی می‌کند و آن را قادر می‌سازد تا الزامات ذخیره‌سازی را برای کارهای کنترل زمان واقعی با پیچیدگی متوسط ​​تا بالا بدون تکیه بر حافظه خارجی برآورده کند. این امر به طور همزمان هزینه های طراحی سیستم و مصرف برق را کاهش می دهد.

II. مزایای اصلی ازAM2632CNDFHAZCZR: قابلیت های استثنایی کنترل زمان واقعی

AM2632CNDFHAZCZR به عنوان یک MCU اختصاص داده شده به کنترل بلادرنگ، مجموعه جامعی از لوازم جانبی آنالوگ و دیجیتال را برای تشکیل یک زیرسیستم کنترل بلادرنگ کامل (CONTROLSS) ادغام می کند. این امکان پاسخ دقیق به سیگنال‌های خارجی و اجرای سریع الگوریتم‌های کنترلی را فراهم می‌کند و آن را برای برنامه‌های مختلف کنترلی با دقت بالا مناسب می‌سازد.

در سطح سنجش و رانندگی، دستگاه دارای پنج مبدل 12 بیتی SAR آنالوگ به دیجیتال (ADC) است. هر کدام از 6 کانال تک سر یا 3 کانال دیفرانسیل با نرخ نمونه برداری تا 4 MSPS پشتیبانی می کنند. منطق دیجیتال بسیار قابل تنظیم، راه اندازی شروع تبدیل XBAR، نمونه تعریف شده توسط کاربر (S+H) و بلوک های پس پردازش انعطاف پذیر (PPB) امکان دریافت دقیق سیگنال های حسگر آنالوگ متنوع را فراهم می کند. علاوه بر این، دارای یک مبدل دیجیتال به آنالوگ 12 بیتی (DAC)، بیست مقایسه کننده آنالوگ (ده CMPSSA با مرجع DAC قابل برنامه ریزی کلاس A، ده CMPSSB با مرجع DAC قابل برنامه ریزی کلاس B) و دو ماژول فیلتر Σ-Δ 4 کانالی (SDFM)، افزایش بیشتر سیگنال stquition acquition و acquition.

در سطح خروجی کنترل، دستگاه 32 ماژول مدولاسیون عرض پالس (EPWM) را ادغام می‌کند که از کانال‌های PWM تک/دوگانه، پیکربندی‌های پیشرفته PWM و وضوح زمان HRPWM افزایش یافته پشتیبانی می‌کند. این امر تنظیم دقیق سرعت و کنترل عملگرها مانند موتورها و منابع تغذیه را امکان پذیر می کند. علاوه بر این، 10 ماژول ضبط پیشرفته (ECAP) و 3 ماژول پالس رمزگذار مربعی پیشرفته (EQEP) برای دریافت دقیق سیگنال‌های پالس خارجی را در خود جای داده است. این امکان نظارت و بازخورد بلادرنگ سرعت موتور، موقعیت و سایر پارامترها را فراهم می کند و یک زنجیره کنترل کامل حلقه بسته را تشکیل می دهد.

علاوه بر این، دستگاه از چندین سیستم عامل از جمله BareMetal (بدون سیستم عامل)، FreeRTOS، ThreadX و Zephyr RTOS پشتیبانی می کند. همراه با موتور حرکت داده EDMA، ماژول های ارتباط بین پردازنده و ماژول های همگام سازی spinlock، برنامه ریزی کارآمد چند وظیفه ای و همکاری چند هسته ای را امکان پذیر می کند. این امر به طور قابل توجهی پاسخگویی بلادرنگ و کارایی محاسباتی سیستم را افزایش می دهد و وظایف کنترل زمان واقعی پیچیده را بدون زحمت انجام می دهد.

III.AM2632CNDFHAZCZRتضمین اصلی: طراحی جامع عملکرد امنیتی

AM2632CNDFHAZCZR دارای یک چارچوب امنیتی قوی است که به طور مرکزی توسط یک ماژول امنیتی سخت افزار (HSM) مدیریت می شود. این کل چرخه عمر دستگاه - از راه‌اندازی و انتقال داده تا فرآیندهای عملیاتی - مطابق با الزامات طراحی سیستم حساس به ایمنی درجه صنعتی و در عین حال مطابق با استانداردهای ایمنی عملکردی را پوشش می‌دهد.

برای امنیت بوت، دستگاه از عملکرد ایمن بوت پشتیبانی می‌کند و تأیید رمزگذاری شده کد بوت را برای جلوگیری از دستکاری مخرب در فرآیند بوت و اطمینان از راه‌اندازی ایمن دستگاه از همان ابتدا فعال می‌کند. با توجه به امنیت اشکال‌زدایی، قابلیت‌های اشکال‌زدایی ایمن را برای محدود کردن دسترسی اشکال‌زدایی غیرمجاز و در نتیجه از سرقت یا تغییر داده‌ها و برنامه‌های دستگاه داخلی جلوگیری می‌کند.

برای امنیت داده‌ها، یک ماژول شتاب رمزگذاری سخت‌افزاری یکپارچه از الگوریتم‌های اصلی از جمله AES، DES، SHA و MD5 پشتیبانی می‌کند و امکان رمزگذاری و رمزگشایی بی‌درنگ داده‌های ارسال‌شده و ذخیره‌شده را برای محافظت از اطلاعات حساس فراهم می‌کند. پیکربندی ایمن و قابلیت های تامین ایمن، تنظیمات امنیتی سفارشی شده را بیشتر فعال می کند و مدیریت جامع امنیت چرخه عمر را تسهیل می کند. علاوه بر این، حفاظت گسترده از خطای ECC در حافظه روی تراشه، تجهیزات جانبی و خطوط اتصال یکپارچه شده است. همراه با یک ماژول مکان خطای یکپارچه (ELM)، این امکان شناسایی و محلی سازی به موقع خطاها، افزایش امنیت عملیاتی و قابلیت اطمینان سیستم را فراهم می کند.

IV.AM2632CNDFHAZCZR: رابط های گسترده و قابلیت های توسعه برای سناریوهای کاربردی متنوع

AM2632CNDFHAZCZR دارای رابط های ارتباطی غنی و قابلیت های توسعه است که امکان ادغام یکپارچه با دستگاه های مختلف خارجی و شبکه های صنعتی را فراهم می کند تا کاربردهای صنعتی متنوع را در خود جای دهد. این دستگاه از چندین پروتکل صنعتی یکپارچه از جمله CAN، CAN FD، EtherCAT، EtherNet/IP، Profinet و سایر پروتکل های صنعتی یکپارچه پشتیبانی می کند. دارای 4 ماژول MCAN با پشتیبانی از CAN-FD، 6 رابط UART، 5 کنترلر SPI، 4 پورت I2C، 5 پورت LIN، در کنار 1 رابط چهار سیم QSPI و 1 رابط 4 بیتی MMC/SD، که امکان ارتباط موثر با حسگرها، محرک ها، رایانه های میزبان و سایر دستگاه ها را فراهم می کند.

این دستگاه از یک بسته NFBGA (ZCZ) با طراحی 324 پین به ابعاد 15×15 میلی‌متر مربع، دارای حداکثر 140 پین ورودی/خروجی (GPIO) همه منظوره که از پیکربندی ورودی/خروجی انعطاف‌پذیر پشتیبانی می‌کند، استفاده می‌کند. همچنین یک کنترلر حافظه عمومی (GPMC) را با یک گذرگاه داده موازی 16 بیتی و گذرگاه آدرس 22 بیتی ادغام می کند که تا 4 مگابایت فضای حافظه آدرس پذیر را پشتیبانی می کند. دستگاه های ذخیره سازی خارجی را می توان با توجه به نیازهای برنامه گسترش داد. علاوه بر این، این دستگاه در محدوده دمایی -40 درجه سانتیگراد تا 105 درجه سانتیگراد عمل می کند و آن را برای محیط های صنعتی خشن با سازگاری و پایداری محیطی عالی مناسب می کند.

V. سناریوهای کاربردی و خلاصهAM2632CNDFHAZCZR

با استفاده از قابلیت‌های محاسباتی کارآمد Cortex-R5F دو هسته‌ای، عملکرد کنترل بی‌درنگ و حفاظت‌های امنیتی جامع،AM2632CNDFHAZCZRکاربرد گسترده ای در اتوماسیون صنعتی، کنترل موتور، منابع تغذیه دیجیتال، دستگاه های هوشمند و حوزه های صنعتی IoT پیدا می کند. این به عنوان یک کنترل کننده اصلی برای دستیابی به تنظیم سرعت موتور با دقت بالا، مدیریت انرژی نیرو، و کنترل هماهنگ تجهیزات صنعتی عمل می کند، که به ویژه برای طراحی های سیستم جاسازی شده که نیاز به عملکرد، امنیت و قابلیت اطمینان در زمان واقعی دقیق دارند، مناسب است.

به طور خلاصه، TIAM2632CNDFHAZCZRSitara™ دو هسته ای Arm Cortex-R5F MCU مزایای اصلی "عملکرد بالا + قابلیت اطمینان بالا + امنیت بالا" را ارائه می دهد. با ادغام تجهیزات جانبی غنی و ارائه قابلیت های پیکربندی انعطاف پذیر، طراحی سیستم را ساده می کند و در عین حال ثبات و امنیت را افزایش می دهد. این یک راه حل اصلی کارآمد و قابل اعتماد برای توسعه نسل بعدی محصولات تعبیه شده صنعتی فراهم می کند و مهندسان را برای دستیابی سریع به نوآوری محصول و ارتقاء عملکرد توانمند می کند.