【S32K on Echoes】 车规级芯片 S32K1xx 简介与方案建立

一、前言

Echoes 是一款基于 NXP S32K1xx 系列的最小系统通用评估板方案，本方案面向通用汽车应用，提供丰富的测试组件，板载 CAN、LIN 和 UART/SCI 接口，并具有 microUSB 或外部 12V 电源两种供电选项，可帮助用户快速上手开发 S32K1xx 相关应用设计。

本文首先介绍 S32K 系列 MCU 的内核和片上资源，并简要介绍本方案。我们的【S32K on Echoes】系列博文将会持续更新，从主控 MCU 的介绍开始，经历芯片选型、硬件设计、功能测试等，为大家一步步揭示 Echoes 开发板完整的设计调试过程，感兴趣的话请多多关注“银酱”。

二、S32K1xx 系列 MCU 功能和特性

1. 功能概述

S32K1xx 系列是基于 ARMCortex-M0+/M4F 的汽车工业级 MCU，提供了一个可扩展的平台，具有下一代安全性、可扩展性、连接性和低功耗特性。适用于可能会在严酷环境下工作的大范围的电力电子应用，也适合需要充分利用引脚的低成本应用。

S32K1xx 关键特性：

ARM Cortex M0+/ M4F 内核

RAM 和 Flash 也最大支持到 256KB (RAM) 和 2MB (Flash)

带 DSP 指令集和单精度浮点数处理单元(FPU)

最高频率可运行到 112MHz

CAN最多支持 3 个 FlexCAN，且全部支持 CAN-FD(S32K148)

ADC 具有两个独立的 12-bit 精度 SAR 型 ADC 模块(每个模块16个通道，总共 32 个通道)

支持 FlexIO 以及硬件加密模块 CSEc，以及更加丰富的定时器 Timer 模块

支持功能安全 ISO-26262 ASIL-B 等级，NXP 提供安全手册(Safety Manual)和 FMEDA

免费的软件开发集成环境——S32DS for ARM，以及集成 Processor Expert 的图像化配置外设底层驱动(LLD)的软件开发套件(SDK)

值得强调的是，NXP 推出的免费开发集成环境 S32DS 使用户可以快速熟悉使用 S32K 系列 MCU，并快速完成产品原型验证，可大大缩短产品开发周期，满足汽车电子产品快速发展的市场需求。关于 S32DS 开发环境的搭建，请参考我的另一篇博文《从零开始搭建 S32K 开发环境》。

2. S32K1xx 系列功能框图

3. S32K1xx 系列引脚封装兼容性

S32K1xx 系列 MCU 之间的引脚兼容性如下表，相同的引脚封装可以做到 pin-to-pin 的兼容，当后期需要扩大存储器、增加功能时，可以实现无缝升级。

三、Echoes 开发板简介

方案概述

Echoes 基于 S32K1xx 系列 MCU 作为主控，是一款用于汽车应用设计的低成本通用评估板方案，板载LIN、高速CAN收发器，选用车规级电源芯片，并附有完整的开发套件，可帮助用户快速上手开发 S32K1xx 相关应用设计。

Echoes 开发板功能描述：

可选贴 64-LQFP 或 100-LQFP 两种规格的 S32K1xx 主控芯片。

具有 microUSB 或外部 12V 电源两种供电选项，灵活可选的 5V 或 3V 主控 MCU供电。

选用高效率、高耐压、环境温度范围 -40℃ 至 125℃ 的车规级电源芯片。

2 路 FlexCAN 输入/输出，其中一路支持 CAN-FD 。

丰富的外围模块，支持 LPUART、LPI2C、LPSPI 等低功耗通信。

支持 JTAG 标准调试接口和 JTAG 4 线 SWD 调试模式。

可轻松接入 MCU I/O 接头引脚，进行原型设计

具有高级功能安全、信息安全和软件支持，适用于 ASIL-B 车身、区域控制和电气化应用。

环境温度范围：主控 MCU 电源模式在 HSRUN 为 -40℃ 至 105℃，RUN为 -40℃ 至 125℃。

4. 方案框图

Echoes 评估板方案框图如下：

5. 方案实物图

通过上图可以看到，本方案的外设及接口资源几乎涵盖了 S32K1xx 芯片的大部分功能，使用 Echoes 作为开发板可以满足开发人员的基本应用设计需求，可在一定程度上加速前期的研发进度。

本期的博文就到这里，下期我们会介绍 Echoes 开发板中各芯片的选型、特性与优势，欢迎大家关注我的大大通账号“银酱”，我们下期再会！