Texas Instruments AM261x/AM261x-Q1基于ARM®的微控制器

基于Texas InstrumentsAM261x/AM261x-Q1ARM^®的微控制器，旨在满足下一代工业和汽车嵌入式产品的复杂实时处理需求。凭借可扩展的Arm Cortex^®-R5F性能和广泛的外设，Texas InstrumentsAM261x/AM261x-Q1器件设计用于广泛的应用，同时提供安全功能和针对实时控制优化的外设。AM261x-Q1器件符合AEC-Q100汽车应用标准。

特性

处理器内核
- 单核和双核ARM Cortex-R5F CPU，每个内核的运行频率高达500MHz
  - 每个CPU核心配备16KB指令高速缓存和64位ECC
  - 每个CPU核心配备16KB数据缓存和32位ECC
  - 256KB紧耦合存储器 (TCM)，每个内核具有32位ECC
  - 支持锁步或双核操作
- 三角函数运算单元 (TMU)，可加速三角函数运算，加速度高达2倍，每个R5F MCU内核一个
存储器
- 1.5MB片上共享RAM (OCSRAM)
  - 三组寄存器 × 512KB
  - 全片1.5MB OCSRAM的ECC错误保护
  - 用于外部存储器的远程L2缓存 (RL2)，可通过软件对每个CPU核心进行编程，最高可达256KB
- 2个八通道串行外设接口 (OSPI)，SDR工作频率高达133MHz和DDR
  - 1个芯片内执行 (XIP)
  - RAM扩展/空中闪光 (FOTA)
- 通用存储器控制器 (GPMC)
  - 16位并行数据总线，22位地址总线和四个芯片选择
  - 可寻址存储空间高达4MB
  - 集成错误定位模块 (ELM) 支持错误检查
片上系统 (SoC) 服务和架构
- 1个EDMA，支持数据传输功能
- 以下接口支持设备引导：
  - UART（主/备）
  - OSPI NOR和NAND闪存（50MHz SDR和25MHz DDR）（主闪存）
  - USB外设引导
- 处理器间通信模块
  - 用于同步多核上运行进程的自旋锁模块
  - 通过CTRLMMR寄存器实现MAILBOX功能
- 中央平台时间同步 (CPTS) 支持时间同步和比较事件中断路由器
- 定时器模块
  - 2个窗口模式看门狗定时器 (WWDT)
  - 4个实时中断 (RTI) 定时器
USB 2.0
- 可配置为USB主机、USB设备或USB双重设备的端口
- USB 2.0主机模式
  - 高速 (HS, 480Mbps)
  - 全速 (FS, 12Mbps)
  - 低速 (LS, 1.5Mbps)
- USB 2.0设备模式
  - 高速 (HS, 480Mbps)
  - 全速 (FS, 12Mbps)
工业连接性
- 2个可编程实时单元 – 工业通信子系统 (PRU-ICSS)
  - 每个PRU-ICSS都有双核可编程实时单元子系统 (PRU0 / PRU1)，总共4个内核
    - 确定性硬件
    - 动态固件
  - 每个PRU具有20通道增强型输入（eGPI）
  - 每个PRU具有20通道增强型输出 (eGPO)
  - 嵌入式外设和存储器
    - 1个UART、1个ECAP、1个MDIO、1个IEP
    - 1个32KB共享通用RAM
    - 2个8KB共享数据存储器
    - 每个PRU 1个12 KB IRAM
    - 暂存器（SPAD）、MAC/CRC
  - 数字编码器和Σ-Δ控制环路
  - PRU-ICSS支持高级工业协议，包括：
    - EtherCAT^®、Ethernet/IP™
    - PROFINET^®、IO-Link^®
  - 专用中断控制器 (INTC)
  - 动态CONTROLSS XBAR集成
高速接口
- 集成3端口千兆位以太网开关 (CPSW)，最多支持两个外部端口
  - 可选择MII (10/100)、RMII (10/100) 或RGMII (10/100/1000)
  - IEEE 1588（2008年附件D、附件E、附件F），802.1AS PTP
  - 第45条MDIO PHY管理
  - 512个基于ALE引擎的数据包分类器
  - 基于优先级的流量控制，数据包大小高达2KB
  - 四个CPU硬件中断速率控制
  - 硬件中的 IP/ UDP/ TCP校验和卸载
  - 支持时间敏感网络 (TSN)
  - 支持直通式交换和超快传输 (IET)
通用连接性
- 6个通用异步RX-TX (UART)
- 4个串行外设接口 (SPI) 控制器
- 3个本地互连网络 (LIN) 端口
- 3个内部集成电路 (I2C) 端口
- 2个支持CAN-FD的模块化控制器区域网络 (MCAN) 模块
- 1个快速串行接口发射器 (FSITX)
- 1个快速串行接口接收器 (FSIRX)
- 多达141个通用I/O (GPIO) 引脚

检测和促动
- 实时控制子系统 (CONTROLSS)
- 灵活的输入/输出交叉矩阵 (XBAR)
- 3个12位模拟到数字转换器 (ADC)，最大采样率为3 Msps
  - 每个ADC模块均具有
    - 7个单端通道或者
    - 3个差分通道
  - 高度可配置的ADC数字逻辑
    - 可选择内部或外部参考
    - 每个ADC模块均有4个后处理模块
- 9个模拟比较器，内置12位DAC参考 (CMPSSA)
- 1个12位数模转换器 (DAC)
- 10个增强型高分辨率脉宽调制 (eHRPWM) 模块
  - 单通道或双通道PWM
  - 高级PWM配置
  - 增强型HRPWM时间分辨率
- 8倍增强型捕获 (ECAP) 模块
- 2倍增强型正交编码器脉冲 (EQEP) 模块
- 2个Σ-Δ滤波器模块 (SDFM)
1 × 4位多媒体卡/安全数字 (MMC/SD) 接口数据存储器
安全性
- 硬件安全模块 (HSM)，支持Auto SHE 1.1/EVITA
- 符合ISO 21434标准
- 安全引导支持
  - 设备接管保护
  - 硬件强制可信根
  - 经过身份验证的启动
  - 软件防回滚保护
- 调试安全
  - 只有在正确身份验证后才能安全调试设备
  - 能够禁用设备调试功能
- 设备ID和密钥管理
  - 支持OTP存储器 (FUSEROM)
    - 存储根密钥和其他安全字段
  - 独立的EFUSE控制器和保险丝ROM
  - 唯一的设备公共标识符
- 存储器保护单元 (MPU)
  - 每个Cortex-R5F芯体专用ARM MPU
  - 系统MPU - 位于SoC中的各种接口处（MPU或防火墙）
  - 8至16个可编程区域
    - 启用/特权ID
    - 起始/结束地址
    - 可读/可写/可缓存
    - 安全/非安全
- 加密加速：
  - 支持DMA的加密内核
  - AES-128/192/256位密钥尺寸
  - 支持SHA2 - 256/384/512位
  - 带有伪随机数生成器和真随机数生成器的DRBG
功能安全
- 设计符合功能安全要求的系统
  - 错误信号模块 (ESM)
  - 计算关键存储器时使用ECC或奇偶校验
  - 内置自检 (BIST) 片上RAM
  - 运行时内部诊断模块，包括电压、温度和时钟监控、窗口式看门狗计时器以及用于存储器完整性检查的CRC引擎
- 以符合功能安全标准为目标 [工业]
  - 开发用于功能安全应用
  - 提供文档以帮助IEC 61508功能安全系统设计
  - 以系统能力达到SIL-3为目标
  - 以硬件完整性达到SIL-3为目标
  - 安全相关认证 - IEC 61508计划中
- 以符合功能安全标准为目标 [汽车]
  - 开发用于功能安全应用
  - 可提供用于辅助ISO 26262功能安全系统设计的文档
  - 以系统功能达到ASIL-D级为目标
  - 以硬件完整性达到ASIL-D为目标
  - 安全相关认证 - ISO 26262计划中
技术/封装
- 符合汽车应用类AEC-Q100标准
- 零充零封装
  - 324引脚NFBGA
  - 15.00 mm × 15.00 mm
  - 间距：0.8mm
- ZFG封装
  - 304引脚NFBGA
  - 13.25 mm × 13.25 mm
  - 间距：0.65mm
- ZEJ封装
  - 256引脚NFBGA
  - 13.00 mm × 13.00 mm
  - 间距：0.8mm
- ZNC封装
  - 293引脚NFBGA
  - 10.00 mm × 10.00 mm
  - 间距：0.5mm