Texas Instruments AM263Px/AM263Px-Q1基于Arm®的MCU数据手册

科技观察员 2025-07-29 589

描述

Texas Instruments AM263Px/AM263Px-Q1基于Arm®的微控制器（MCU）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。AM263Px/AM263Px-Q1 MCU系列由多个引脚对引脚兼容器件组成，具有多达四个400MHz Arm Cortex®-R5F内核。可选择将Arm R5F子系统编程为在锁步或双核模式下运行，从而实现多种功能安全配置。工业通信子系统（PRU-ICSS）支持集成式工业以太网通信协议（例如Ethernet/IP® 、EtherCAT® 、PROFINET® 以及多个其他协议）、标准以太网连接和自定义I/O接口。该系列产品面向配备先进数字驱动和模拟传感模块的未来数字电源和电机控制应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments AM263Px，AM263Px-Q1基于Arm®的MCU数据手册.pdf

多个R5F内核排布成集群子系统，具有256KB共享紧耦合存储器（TCM）和3MB共享SRAM，显著降低了对外部存储器的需求。片上存储器、外设和互联中包含广泛的ECC，增强了可靠性。硬件安全管理器（HSM）可管理细粒度防火墙，使开发人员能够实现严格的安全系统设计要求。AM263Px器件还提供安全启动和加密加速功能。Texas Instruments AM263Px-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

特性

处理器内核
- 单核、双核与四核Arm Cortex-R5F MCU，每个内核的运行频率高达400MHz
  - 16KB指令高速缓存，每个CPU内核具有64位ECC
  - 16KB数据高速缓存，每个CPU内核具有32位ECC
  - 每个CPU内核有x256集成VIM
  - 256KB紧耦合存储器（TCM），每个CPU内核集群具有32位ECC
  - 支持锁步或双核模式的集群
- 用于加速三角函数的三角函数加速器（TMU）
  - 多达4个，每个R5F MCU内核一个
存储器
- 1个闪存子系统，采用OptiFlash存储技术，支持就地执行（XIP）
  - 1个八路串行外设接口（OSPI），高达133MHz SDR和DDR
  - AM263P封装内闪存（ZCZ_F）型号包含8MB的OSPI闪存
3MB的片上RAM（OCSRAM）
- 6组x512KB
- ECC错误保护
- 支持内部DMA引擎
- 用于外部存储器的远程L2高速缓存，软件可编程，每个CPU内核高达128KB
片上系统 (SoC) 服务和架构
- 1个EDMA，支持数据传输功能
  - 2个传输控制器（TPTC）
  - 1个通道控制器（TPCC）
- 支持通过以下接口启动器件：
  - UART（主/备）
  - QSPI NOR闪存（4S/1S）（主）
  - OSPI NOR闪存（8S 50MHz SDR Mode0、8S 25MHz DDR XSPI）（主）
- 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寄存器实现的MAILBOX功能
- 通过时间同步和比较事件中断路由器支持中央平台时间同步（CPTS）
- 定时器模块
  - 4个窗口化看门狗定时器（WWDT）
  - 8个实时中断（RTI）定时器
通用连接性
- 6个通用异步接收器/发送器（UART）
- 8个串行外设接口（SPI）控制器
- 5个本地互连网络 (LIN) 端口
- 4个内部集成电路 (I^2^C) 端口
- 8个支持CAN-FD的模块化控制器局域网（MCAN）模块
- 4个快速串行接口发送器（FSITX）
- 4个快速串行接口接收器（FSIRX）
- 多达139个通用I/O (GPIO) 引脚
传感和驱动
- 实时控制子系统 (CONTROLSS)
- 灵活的输入/输出交叉开关（XBAR）
- 5个12位模数转换器（ADC）
  - 6输入SAR ADC，高达4MSPS
    - 6个单端通道或
    - 3个差分通道
- 高度可配置的ADC数字逻辑
  - XBAR转换启动（SOC）触发
  - 用户定义的采样和保持（S+H）
  - 灵活的后处理模块（PPB）
- 1个旋转变压器子系统（ZCZ-S和ZCZ-F封装），带
  - 2个旋变数字转换器（RDC）或
  - 2个12位ADC也可用于通用用途
    - 4输入SAR ADC，高达3MSPS
      - 4个单端通道或
      - 2个差分通道
- 带A类可编程DAC基准的10个模拟比较器（CMPSSA）
- 带B类可编程DAC基准的10个模拟比较器（CMPSSB）
- 1个12位数模转换器（DAC）
- 32个脉宽调制（EPWM）模块
  - 单或双PWM通道
  - 高级PWM配置
  - 扩展的HRPWM时间分辨率
- 16个增强型捕捉（ECAP）模块
- 3个增强型正交编码器脉冲（EQEP）模块
- 2个4通道Σ-Δ滤波器模块（SDFM）
- 额外的信号多路复用交叉开关（XBAR）
工业连接性
- 可编程实时单元 - 工业用通信子系统（PRU-ICSS）
  - 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RAM
  - 每个PRU 1个16KB 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，可供订购
- 专用中断控制器（INTC）
- 动态CONTROLSS XBAR集成
高速接口
- 集成式3端口千兆位以太网交换机（CPSW），最多支持两个外部端口
  - 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硬件中断节奏
  - 硬件中的IP/UDP/TCP校验和卸载
安全性
- 硬件安全模块 (HSM)，支持Auto SHE 1.1/EVITA
  - 基于Arm Cortex-M4F的专用安全控制器
  - 隔离式安全RAM 定时器、WWDT、RTC和中断控制器等外设
  - 安全相关外设，如CRC、ESM、PBIST
- 安全引导支持
  - 器件接管保护
  - 硬件强制信任根（RoT）
    - 支持两组RoT密钥
  - 支持认证启动
    - 支持加密启动
  - 软件防回滚保护
- 调试安全
  - 仅在通过加密身份验证后才能安全调试器件
  - 支持永久禁用调试/JTAG
- 器件ID和密钥管理
  - 唯一ID（SoC ID）
  - 支持OTP存储器（FUSEROM）
- 广泛的防火墙支持
  - 各种接口上的系统存储器保护单元（MPU）
- 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
  - 具有伪随机数生成器和真随机数生成器（TRNG）的确定性随机位生成器（DRBG）
  - 用于协助RSA/Elliptic曲线加密（ECC）处理的公钥加速器（PKA）
功能安全
- 支持设计具有功能安全要求的系统
  - 具有指定SAFETY_ERRORn引脚的错误信令模块（ESM）
  - 计算关键型存储器上的ECC或奇偶校验
  - 4个双时钟比较器（DCC）
  - 3个自检控制器（STC）
  - CPU和片上RAM的可编程内置自检（PBIST）和故障注入
  - 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
  - 可提供用于辅助IEC 61508功能安全系统设计的文档
  - 以系统能力达到SIL-3级为目标
  - 以硬件完整性达到SIL-3级为目标
  - 安全相关认证
    - 计划通过IEC 61508认证
- 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级为目标
  - 安全相关认证
    - 规划了ISO 26262
数据存储
- 1个4位多媒体卡/安全数字（MMC/SD）接口
最优电源管理解决方案
- 推荐的TPS653860-Q1电源管理IC (PMIC)
  - 专为满足器件电源要求而设计的配套PMIC
  - 灵活的映射和出厂编程配置，支持多种不同用例
技术/封装
- 符合汽车应用类AEC-Q100标准
- 45 nm技术
- ZCZ封装
  - 兼容AM263x（ZCZ-C）
    - 与AM263x引脚对引脚兼容选项
  - AM263Px旋转变压器（ZCZ-S）
    - 新增旋转变压器子系统功能
  - 具有封装内闪存的AM263Px旋转变压器（ZCZ-F）
    - 包含1个内部连接的硅封装（SIP）64Mb ISSI IS25LX064-LWLA3 OSPI闪存器件；高达133MHz SDR和DDR
- 324引脚NFBGA 15.0mmx15.0mmx0.8mm间距

应用

AC逆变器和变频驱动器
电池管理系统
组合盒架构
DC-DC转换器
域控制器
电动汽车充电
IO聚合器
板载充电器
可再生能源存储
单轴和多轴伺服驱动器
太阳能
远程信息处理系统
牵引逆变器

功能框图

ARM

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