AM2612 双核 Arm Cortex-R5F MCU，频率高达 500MHz技术手册-电子发烧友网

AM261x Sitara Arm 微控制器是 Sitara AM26x 实时 MCU 系列的一部分，旨在满足下一代工业和汽车嵌入式产品复杂的实时处理需求。AM261x 器件具有可扩展的 Arm Cortex R5F 性能和广泛的外设，专为广泛的应用而设计，同时提供安全功能和优化的外设以实现实时控制。
*附件：am2612.pdf

主要特点和优势：

支持系统级连接的外围设备，如千兆以太网、USB、OSPI/QSPI、CAN、UART、SPI 和 GPIO。
由 Hardware Security Manager （HSM）管理的精细防火墙使开发人员能够实施严格的安全系统设计要求。
集群中最多有两个 R5F 内核，每个内核具有 256KB 的共享紧密耦合内存（TCM）以及 1.5MB 的共享 SRAM，大大减少了对外部存储器的需求。

特性

单核和双 Arm Cortex R5F CPU，每个内核运行频率高达 500 MHz
- 16KB I-Cache，每个 CPU 内核具有 64 位 ECC
- 16KB D-cache，每个 CPU 内核具有 32 位 ECC
- 每个内核 256KB 紧密耦合内存（TCM），具有 32 位 ECC
- 支持锁步或双核作
三角数学单元（TMU），用于加速三角函数
- 多达 2 × TMU，每个 R5F MCU 内核 1 个
1.5MB 片上共享 SRAM（3 个存储体× 512KB）。完整 1.5MB OCSRAM 的 ECC 错误保护。
256KB 远程低延迟 L2 缓存（RL2），软件可编程，在所有内核之间共享，由 SRAM 分配
1 × EDMA 支持数据移动功能
支持从以下接口进行设备引导：
- UART（主/备份）
- OSPI NOR 和 NAND 闪存（50MHz SDR 和 25MHz DDR）
- USB 外围设备启动
处理器间通信模块
- SPINLOCK 模块，用于同步在多个 R5F CPU 和 HSM CPU 上运行的进程
- 通过 CTRLMMR 寄存器实现的 MAILBOX 功能
2 ×八通道串行外设接口（OSPI），SDR 高达 133 MHz，DDR 高达 1.8V 和 3.3V，可用于
- 具有完整 XIP （eXecute In Place）支持的外部闪存
- RAM 扩展/FOTA
1 × 4 位多媒体卡/安全数字（MMC/SD）接口
通用内存控制器（GPMC）
- 16 位并行数据总线，带 22 位地址总线和 4 个片选
- 高达 4MB 的可寻址内存空间
- 集成错误定位模块（ELM）支持错误检查

一般连接性：

6 × 通用异步 RX-TX （UART）模块
4 ×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 的模块化控制器局域网（MCAN）模块
1 × 快速串行接口发射器（FSITX），速率高达 200Mbps
1 ×快速串行接口接收器（FSIRX），速率高达 200Mbps
高达 140 ×通用 I/O （GPIO）
端口可配置为 USB 主机、USB 设备或 USB 双重角色设备
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）
实时控制子系统（CONTROLSS）
灵活的输入/输出横杆（XBAR）
3 × 12 位模数转换器（ADC），最大采样率为 3 MSPS
- 每个 ADC 模块都带有
  - 7× 单端通道 OR
  - 3 × 差分通道
- 高度可配置的 ADC 数字逻辑
  - 具有可选的内部或外部参考
  - 每个 ADC 模块有 4 个 × 后处理模块
9 × 个模拟比较器，带内部 12 位 DAC 基准（CMPSS-A）
1 × 12 位数模转换器（DAC）
10 × 增强型高分辨率脉宽调制（eHRPWM）模块
- 单通道或双通道 PWM 通道
- 高级 PWM 配置
- 与 EPWM 相比，增强型 HRPWM 扩展了 PWM 的时间分辨率
8 × 个增强型捕获（ECAP）模块
2 × 个增强型正交编码器脉冲（EQEP）模块
2 × 个 Σ-Δ 滤波器模块（SDFM）

工业连接：

2× 可编程实时单元 – 工业通讯子系统（2× PRU-ICSS）
- 每个 ICSS 2× 个 PRU，总共 4 个 PRU 内核
- 双核可编程实时单元子系统（PRU0 / PRU1）
  - 确定性硬件
  - 动态固件
- 每个 PRU 20 通道增强型输入（eGPI）
- 每个 PRU 20 通道增强输出（eGPO）
- 嵌入式外设和存储器
  - 1 × UART，1 个 ECAP
  - 1 × MDIO，1 个 IEP
  - 1 × 32KB 共享通用 RAM
  - 2 × 8KB 共享数据 RAM
  - 每个 PRU 1 × 12KB IRAM
  - 暂存器（SPAD）、MAC/CRC
- 数字编码器和 Σ-Δ 控制回路
- PRU-ICSS 支持先进的工业协议，包括：
  - EtherCAT、以太网/IP™
  - PROFINET、IO-Link
- 专用中断控制器（INTC）
- Dynamic CONTROLSS XBAR 集成
- 支持标准以太网（EMAC） – 最多 2 个外部端口
集成以太网交换机（CPSW3G）
- 支持 2 个外部端口和 1 个内部端口，可选择 MII/ RMII/ RGMII
- IEEE 1588（2008 附录 D、附录 E、附录 F），带 802.1AS PTP
- 第 45 条 MDIO PHY 管理
- 512 × 基于 ALE 引擎的数据包分类器
- 优先级流量控制，数据包大小高达 2KB
- 四个 CPU 硬件中断步调
- 硬件中的 IP/UDP/TCP 校验和卸载
- 支持 TSN
支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模块（HSM）
以 ISO 21434 合规性为目标
安全启动支持
- 设备接管保护
- 硬件强制信任根
- 经过身份验证的引导
- SW 防回滚保护
调试安全性
- 仅在正确身份验证后保护设备调试
- 能够禁用设备调试功能
设备 ID 和密钥管理
- 支持 OTP 内存（FUSEROM）
  - 存储根密钥和其他安全字段
- 单独的 EFUSE 控制器和 FUSE ROM
- 唯一设备公共标识符
内存保护单元（MPU）
- 每个 Cortex-R5F 内核的专用 Arm MPU
- 系统 MPU - 存在于 SoC 中的各种接口（MPU 或防火墙）
- 8 至 16 个可编程区域
  - 启用/权限 ID
  - 开始/结束地址
  - 读/写/缓存
  - 安全/不安全
加密加速
- 支持 DMA 的加密内核
- AES - 128/192/256 位密钥大小
- SHA2 - 256/384/512 位支持
- 带有伪随机数和真随机数生成器的 DRBG
支持具有功能安全要求的系统设计
- 错误信号模块（ESM）
- 计算关键内存的 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、窗口式看门狗定时器、用于内存完整性检查的 CRC 引擎
符合功能安全标准 [工业]
- 专为功能安全应用而开发
- 提供文档以帮助 IEC 61508 功能安全系统设计
- 系统能力高达 SIL-3
- 硬件完整性高达 SIL-3
- 安全相关认证
  - 计划中的 IEC 61508
符合功能安全标准 [汽车]
- 专为功能安全应用而开发
- 提供文档以协助 ISO 26262 功能安全系统设计
- 以 ASIL-D 为目标的系统能力
- 硬件完整性高达 ASIL-D
- 安全相关认证
  - ISO 26262 计划
符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
套餐选项
- 提供多种 NFBGA 封装（参见第 3 节）
- 提供 0.5 mm、0.65 mm 和 0.8 mm 间距选项

参数

方框图

1. 概述

‌设备系列‌：Sitara AM26x
‌核心处理器‌：Arm® Cortex®-R5F，可选单核或双核配置
‌目标应用‌：工业及汽车嵌入式产品，如安全MCU、伺服驱动器、AC逆变器、数字电源控制等

2. 主要特性

‌高性能计算‌：每个R5F CPU核心运行高达500 MHz，配备L1 I/D缓存和ECC保护的Tightly Coupled Memory (TCM)
‌实时控制‌：集成实时控制子系统（CONTROLSS），包含ADC、CMPSS、EPWM、ECAP、EQEP等外设
‌安全性‌：硬件安全模块（HSM），支持安全启动、设备接管保护、硬件根信任等功能
‌连接性‌：集成以太网交换机（CPSW3G）、USB 2.0、UART、SPI、I2C、CAN等接口
‌存储‌：1.5MB共享SRAM，256KB远程低延迟L2缓存