AM62D-Q1系列 采用 Arm® Cortex-A53®、Cortex-R5F 和 LPDDR4 的汽车级 40GFLOPS DSP 音频处理器数据手册

Sitara™ MPU 系列的 AM62D 处理器适用于需要高性能数字信号处理的应用。其中一些应用程序包括：

• 音频：汽车高级放大器和专业音频
• 雷达和无线电：航空航天和国防
• 声呐：船用设备
• 超声波：医疗设备
• 仪器仪表：电流、电压、其他信号：测试和测量

该器件的关键内核包括德州仪器 （TI） 的 Arm® Cortex-A53® 和 C7000™ （“C7x”） 标量和矢量 DSP 内核、专用矩阵乘法加速器 （MMA） 以及隔离的 MCU 岛。所有这些都由工业和汽车级安全和安保硬件加速器提供保护。
*附件：am62d-q1.pdf

DSP 内核概述：C7x 系列的 C7504 内核提供高达 40GFLOPS 的 DSP 计算。与上一代 C66x DSP 内核相比，它实现了 4 到 8 倍或更高的性能。一些主要功能包括：

• 256 位定点和浮点 DSP 矢量内核
• 通过 Streaming Engine 访问 L2 内存的单周期延迟
• 提高控制代码效率
• 真正的 64 位机器，具有 64 位内存寻址和单周期 64 位基本算术运算

集成概述：AM62D SoC 与 C7x DSP 内核一起，集成了多达四通道 Arm® Cortex-A53®，提供额外的 16.8KDMIPS 计算和 Linux 或实时作系统 （RTOS） 的 HLOS 灵活性。多达两个 Arm® Cortex-R5F® 子系统支持低级时序关键型处理任务，使 Arm® Cortex-A53® 和 DSP 内核不受应用影响。集成的诊断和安全功能支持高达 SIL-2 和 ASIL-B 级别的作，而集成的安全功能可保护数据免受现代攻击。AM62D 器件还提供一个具有时间敏感网络 （TSN） 的 3 端口千兆以太网交换机，以支持以太网音频视频桥接 （eAVB） 和 Dante 等音频网络功能，而 McASP 等外设则支持多通道 I2S 和 TDM 音频输入和输出。

特性
处理器内核：

• 高达 1.4GHz 的四通道 Arm Cortex-A53 微处理器子系统
  • 四核 Cortex-A53 集群，具有 512KB L2 共享缓存和 SECDED ECC
  • 每个 A53 内核都有 32KB L1 DCache 带 SECDED ECC 和 32KB L1 ICache 带奇偶校验保护
• 单核 Arm Cortex-R5F，频率高达 800MHz，作为 MCU 通道的一部分与 FFI 集成
  • 所有存储器均支持 32KB ICache、32KB L1 DCache 和 64KB TCM，带 SECDED ECC
  • 具有 SECDED ECC 的 512KB SRAM
• 单核 Arm Cortex-R5F，频率高达 800MHz，集成以支持设备管理
  • 所有存储器均支持 32KB ICache、32KB L1 DCache 和 64KB TCM，带 SECDED ECC
• 带有基于单核 C7x 的矩阵乘法加速器的 DSP
  • C7x 浮点、高达 40GFLOPS、1.0GHz 时 256 位矢量 DSP
  • 矩阵乘法加速器 （MMA），在 1.0GHz 时高达 2TOPS （8b）
  • 具有 SECDED ECC 的 32KB L1 DCache 和具有奇偶校验保护的 64KB L1 ICache
  • 1.25MB 的 L2 SRAM，带 SECDED ECC

内存子系统：

• 高达 2.29MB 的片上 RAM
  • 具有 SECDED ECC 的 64KB 片上 RAM （OCRAM），可以以 32KB 的增量划分为更小的存储区，最多可用于 2 个独立的存储区
  • 256KB 片上 RAM，在 SMS 子系统中具有 SECDED ECC
  • 176KB 片上 RAM，在 SMS 子系统中具有 SECDED ECC，用于 TI 安全固件
  • 512KB 片上 RAM，Cortex-R5F MCU 子系统中具有 SECDED ECC
  • 64KB 片上 RAM，器件/电源管理器子系统中带有 SECDED ECC
  • 1.25MB L2 SRAM，带 SECDED ECC，采用 C7xDSP 封装，带矩阵乘法加速器
• DDR 子系统 （DDRSS）
  • 支持 LPDDR4
  • 带内联 ECC 的 32 位数据总线
  • 支持高达 3733MT/s 的速度
  • 最大可寻址范围 8GB

功能安全：

• 符合功能安全标准 [汽车]
  • 专为功能安全应用而开发
  • 将提供文档以帮助功能安全系统设计
  • 系统能力高达 ASIL D
  • 硬件完整性高达 ASIL B 目标
• 符合 AEC - Q100 标准 [汽车]

安全：

• 支持安全启动
  • 硬件强制信任根 （RoT）
  • 支持通过备份密钥切换 RoT
  • 支持接管保护、IP 保护和防回滚保护
• 支持可信执行环境 （TEE）
  • 基于 Arm TrustZone 的 TEE
  • 广泛的防火墙隔离支持
  • 安全看门狗/定时器/IPC
  • 安全存储支持
  • 重放保护内存块 （RPMB） 支持
• 具有用户可编程HSM核心的专用安全控制器和专用安全DMA和IPC子系统，用于隔离处理
• 支持的加密加速
  • 会话感知加密引擎，能够根据传入数据流自动切换密钥材料
    • 支持加密内核
  • AES – 128 位/192 位/256 位密钥大小
  • SHA2 – 224 位/256 位/384 位/512 位密钥大小
  • 带真随机数生成器的 DRBG
  • PKA（公钥加速器）协助 RSA/ECC 处理以实现安全启动
• 调试安全性
  • 安全的软件控制调试访问
  • 安全感知调试

高速接口：

• 集成以太网交换机支持（共 2 个外部端口）
  • RMII（10/100） 或 RGMII （10/100/1000）
  • IEEE1588（附录 D、附录 E、附录 F，带 802.1AS PTP）
  • 第 45 条 MDIO PHY 管理
  • 基于 ALE 引擎的数据包分类器，具有 512 个分类器
  • 基于优先级的流控制
  • 时间敏感网络 （TSN） 支持
  • 四个 CPU 硬件中断起搏
  • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校验和卸载
• 两个 USB2.0 端口
  • 端口可配置为 USB 主机、USB 外围设备或 USB 双角色设备（DRD 模式）
  • 集成 USB VBUS 检测
• 一个带 4 通道 D-PHY 的摄像头串行接口 （CSI-2） 接收器
  • 基于 CSI-2 和 MIPI D-PHY 的高速外部处理器数据接收接口

一般连接性：

• 9 个通用异步接收器-发射器 （UART）
• 5 个串行外设接口 （SPI） 控制器
• 6 个内部集成电路 （I2C） 端口
• 3 个多通道音频串行端口 （McASP）
  • 高达 50MHz 的发送和接收时钟
  • 多达 4/6/16 个串行数据引脚，跨 3 个 McASP，具有独立的 TX 和 RX 时钟
  • 支持时分多路复用 （TDM）、IC 间声音 （I2S） 和类似格式
  • 支持数字音频接口传输（SPDIF、IEC60958-1 和 AES-3 格式）
  • 用于发送和接收的 FIFO 缓冲器 （256 字节）
  • 支持音频参考输出时钟
• 3 个增强型 PWM 模块 （ePWM）
• 3 个增强型正交编码器脉冲模块 （eQEP）
• 3 个增强型捕获模块 （eCAP）
• 通用 I/O （GPIO），所有 LVCMOS I/O 都可以配置为 GPIO
• 3 个支持 CAN-FD 的控制器局域网 （CAN） 模块
  • 符合 CAN 协议 2.0 A、B 和 ISO 11898-1
  • 完全支持 CAN-FD（最多 64 个数据字节）
  • 消息 RAM 的奇偶校验/ECC 检查
  • 速度高达 8Mbps

媒体和数据存储：

• 3 个多媒体卡/安全数字 （MMC/SD/SDIO） 接口
  • 1 个 8 位 eMMC 接口，最高 HS200 速度
  • 2 个 4 位 SD/SDIO 接口，最高可达 UHS-I
  • 符合 eMMC 5.1、SD 3.0 和 SDIO 3.0 版
• 1× 高达 133MHz 的通用内存控制器 （GPMC）
  • 灵活的 8 位和 16 位异步存储器接口，具有多达 4 个芯片（22 位地址）选择（NAND、NOR、Muxed-NOR 和 SRAM）
  • 使用 BCH 代码支持 4 位、8 位或 16 位 ECC
  • 使用汉明码支持 1 位 ECC
  • 错误定位器模块 （ELM）
    • 与 GPMC 一起使用，从使用 BCH 算法生成的综合征多项式中查找数据错误的地址
    • 基于 BCH 算法，支持每 512 字节块错误定位 4 位、8 位和 16 位
• 支持 DDR/SDR 的 OSPI/QSPI
  • 支持串行 NAND 和串行 NOR 闪存设备
  • 4GB 内存地址支持
  • XIP 模式，可选动态加密

电源管理：

• Device/Power Manager 支持的低功耗模式
  • CAN/GPIO/UART 唤醒的部分 IO 支持

引导选项：

• 串口
• I2C EEPROM
• OSPI/QSPI 闪存
• GPMC NOR/NAND 闪存
• 串行 NAND 闪存
• SD 卡
• eMMC 系列
• USB（主机）大容量存储设备
• 从外部主机（DFU 模式）启动 USB（从属）
• 以太网

技术/封装：

• 16nm FinFET 技术
• 18mm x 18mm、0.8mm 间距全阵列、484 引脚 FCCSP （ANF）

参数

方框图

1. ‌概述‌

• ‌设备名称‌：AM62D-Q1
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌应用领域‌：高性能计算、工业控制、网络通信等

2. ‌核心特性‌

• ‌多核处理器‌：集成多个高性能处理核心，提供强大的计算能力。
• ‌高速接口‌：支持多种高速通信接口，如Ethernet、USB、UART、SPI等。
• ‌丰富的外设‌：包括GPIO、ADC、DAC、PWM、Timer、I2C、UART等。
• ‌电源管理‌：支持多种电源管理模式，以优化功耗。

3. ‌封装与引脚‌

• ‌封装类型‌：ANF Package
• ‌引脚数量‌：多个引脚，支持多种功能复用。
• ‌引脚功能‌：
  • ‌电源引脚‌：提供不同电压域的电源输入。
  • ‌复位引脚‌：包括系统复位、看门狗复位等。
  • ‌通信引脚‌：支持Ethernet、USB、UART、SPI等通信协议。
  • ‌控制引脚‌：如PWM、Timer、GPIO等，用于控制外部设备。

4. ‌电气特性‌

• ‌工作电压‌：支持多种工作电压，如1.8V、3.3V等。
• ‌输入/输出电平‌：支持LVCMOS电平标准。
• ‌最大电流‌：定义了不同引脚的最大驱动电流。

5. ‌时钟与复位‌

• ‌时钟源‌：支持外部晶振、内部振荡器等时钟源。
• ‌时钟树‌：详细的时钟分频、倍频和路由信息。
• ‌复位机制‌：包括系统复位、看门狗复位、上电复位等。

6. ‌外设详细信息‌

• ‌GPIO‌：支持多种配置模式，如输入、输出、中断等。
• ‌ADC/DAC‌：提供高精度的模数/数模转换功能。
• ‌PWM‌：支持多通道PWM输出，用于电机控制、LED调光等。
• ‌Timer‌：提供高精度定时器，用于时间测量和控制。
• ‌I2C/SPI/UART‌：支持多种串行通信协议，用于与其他设备通信。

7. ‌电源管理‌

• ‌电源域‌：定义了多个电源域，以优化功耗管理。
• ‌电源监控‌：提供电源监控功能，确保系统稳定运行。
• ‌低功耗模式‌：支持多种低功耗模式，以延长电池寿命。

8. ‌安全特性‌

• ‌加密功能‌：提供硬件加密加速，增强数据安全性。
• ‌防火墙‌：集成防火墙功能，保护系统免受外部攻击。
• ‌安全启动‌：支持安全启动功能，防止恶意软件注入。

9. ‌开发与调试‌

• ‌调试接口‌：提供JTAG/SWD调试接口，方便开发和调试。
• ‌开发工具‌：支持Code Composer Studio等集成开发环境。
• ‌仿真模型‌：提供详细的硬件仿真模型，加速开发进程。

10. ‌封装与尺寸‌

• ‌封装尺寸‌：提供了详细的封装尺寸图和推荐的PCB布局指导。
• ‌焊盘与封装‌：包括焊盘尺寸、间距和封装高度等详细信息。

11. ‌环境参数‌

• ‌工作温度范围‌：定义了设备的工作温度范围。
• ‌存储温度范围‌：定义了设备的存储温度范围。
• ‌湿度范围‌：定义了设备的工作湿度范围。

12. ‌其他特性‌

• ‌ 实时时钟（RTC） ‌：提供实时时钟功能，用于时间戳和定时任务。
• ‌ 独立看门狗定时器（IWDT） ‌：提供独立的看门狗定时器，增强系统可靠性。
• ‌ 引导加载程序（BSL） ‌：支持通过BSL接口进行固件升级和调试。