找方案 | 高性能汽车MCU：芯驰 E3106 方案

芯驰 E3 MCU 控之芯是针对汽车安全相关应用设计的新一代高性能微控制器产品。E3 全系列产品集成了 ARM Cortex R5 及 ARM Cortex R52+ CPU 并最高配置对锁步主核，其中最高规格产品配置有接近 5MB 的片内 SRAM 和高达 16MB 高性能嵌入式存储，可满足汽车应用对于算力和内存日益增长的需求。

 

本方案选用的芯驰 E3106 是专为汽车应用设计的下一代高性能 MCU。它集成了 ARM Cortex-R5 CPU 内核和高达 1152KB 的 RAM，以支持不断增长的计算和程序/数据存储需求。E3106 开发板上板载了 SBC FS56 电源管理芯片、CAN 收发器、LIN 收发器、EEPROM、ADC、ACMP、I2C、RMII 以太网接口等多种功能拓展，具有广泛的应用场景和强大的生态系统支持。随着汽车电子电气架构的变革和智能化、网联化、电动化趋势的加速发展，E3106 芯片将在汽车电子领域发挥越来越重要的作用。

 

E3106 关键特性：

300 MHz ARM Cortex-R5 CPU 内核和高达 1152KB 的 RAM, 符合 ISO26262 ASIL-B 汽车功能安全等级，支持 ASIL B 安全应用

具有 16 个区域的内存保护单元，缓存和 TCM 上的错误检查与纠正

安全域有 32 个独立的 DMA 通道，外设模块与 DMA 控制器之间可配置 DMA 多路复用器

高效的大电流模式 DC-DC 稳压器，支持将 3V 电源转换为 1.8V 或 0.8V，具备过压/欠压及过流保护功能

支持 JTAG、PMU、32KHz RTC、24MHz XTAL

外设接口：100/1000M Ethernet TSN, CAN/CANFD x8, LIN/UART x12 ，I2C x4，ACMP x2，12-bit ADC x3，eTimer(8-ch) x2，ePWM (8-ch) x2 等，方便与其他车载设备进行通信和数据交换

支持多种主流的开发环境，如 IAR Embedded Workbench for ARM 等，方便开发者进行代码编写、调试和测试

提供完善的软件平台支持，包括 E3 MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）和E3 SSDK（Software Development Kit）等，有助于加速开发进程和提高开发效率

 

场景应用图

 

展示板照片

 

方案方块图

 

核心技术优势

1. 评估板尺寸为 4*159.3 (mm)， 选用基于 Arm Cortex-R5F 的微控制器，满足 ASIL-B 汽车功能安全等级的应用开发需求

 

2.采用高性能的多核架构，包含独立的 AP 应用处理器和信息安全 SAFETY 处理器，提供强大的计算和处理能力

 

3.有三个唤醒源 SYS_BUTTON、SYS_WAKEUP0 和 SYS_WAKEUP1，可根据外设唤醒类型分三种情况：电平触发、上升沿触发和下降沿触发

 

4.搭配可功能扩展的第三代安全电源管理芯片 FS56，实现全方位的电源监测管理与失效安全防护。

 

5.专用界面设计搭配 NXP FS56 GUI 工具，提供 FS56 模拟与 OTP 烧录功能

 

6.2路高速的 CAN 收发器，2 路 LIN 22A/SAE J2602 收发器

 

7.丰富的通信接口:SPI、I2C、UART、CAN/FD 与支持 TSN 的以太网

 

8.提供 RMII 接口，可弹性对接车用以太网和工业用以太网的开发板，实现车用网络开发

 

9.支持 JTAG 标准调试接口和 JTAG 4 线 SWD 调试模式

 

方案规格

开发板板上选用的主要 IC 有：

1. 主控 MCU（E3106）上文已做简单介绍，不再赘述。
 

2. 车规级高速 CAN 收发器（TJA1044）规格：

① 符合 ISO 11898-2:2016、SAE J2284-1 至 SAE J2284-5 中定义的 CAN 物理层

② 具有极低电流的待机模式，同时具备本地和总线唤醒功能

③ 适用于 12V 汽车应用优化系统

④ 具有低电磁发射（EME）和高电磁抗扰度（EMI）

⑤ 在 CAN FD 快速相位下，数据速率高达 5Mbit/s

⑥ VIO 输入允许直接连接电源电压为 3~5V 的微控制器

⑦ 数据速率最高可达 1Mbit/s

 

3. 车规级高速 LIN 收发器（TJA1022）规格：

① 符合 LIN 2.0, LIN 2.1, LIN 2.2, LIN 2.2A and SAE J2602 标准

② 支持最高 20 kBd 的波特率

③ 极低的电磁辐射（EME）

④ 在休眠模式下具有极低功耗，并支持远程 LIN 唤醒功能

⑤ 可在未通电状态下被动操作

⑥ 具备欠压检测功能

⑦ K-line 兼容

⑧ 输入电平兼容 3V 与 5V 的器件，可直连 MCU 微控制器

 

4. 车规级 SBC（FS56）规格：

① 两个高压降压转换器和四个外部电压监测器

② 外部 FET 高压降压控制器，负载高达 15A，输出电压 8V 至 7.2V

③ 内部 FET 高压降压稳压器，最大输出电压 36V，负载电流大于 3A，输出电压 8V 至 8V

④ 250kHz 至 3MHz 的开关频率

⑤ 高效 PFM 模式（700uW 静态功率）

⑥ GPIO 可与 PF PMIC 无缝运行

⑦ 窗口化看门狗定时器

⑧ SoC 硬件监测引脚（FCCU 和 ERRMON）以及内置自检等功能安全特性

⑨ 可扩展的产品组合支持多个版本，包括 QM、ASIL B 和增强型 ASIL B 版本

 

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