Texas Instruments基于Atm™的AM273x/AM273x-Q1微控制器是一款高度集成的高性能微控制器，基于Arm® Cortex®-R5F和C66x浮点DSP内核该器件使原始设备制造商 (OEM) 和原始设计制造商 (ODM) 能够通过完全集成的混合处理器解决方案的最大灵活性，快速将具有强大的软件支持、丰富的用户界面和高性能的器件推向市场。

数据手册：*附件：Texas Instruments 基于ARM™的AM273x，AM273x-Q1微控制器数据手册.pdf

AM273x/AM273x-Q1集成了硬件安全模块 (HSM) 和功能安全支持，内置、大型、集成的芯片RAM以及宽温度范围，可为诸多工业和汽车应用提供安全、安全和经济高效的解决方案。Texas Instruments AM273x/AM273x-Q1器件作为完整平台的一部分提供，其中包括硬件参考设计、软件驱动程序、DSP库、示例软件配置/应用、API指南以及用户文档。AM273x-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100标准。

特性

• 处理器内核
  • 双核Arm Cortex-R5F MCU子系统，工作频率高达400MHz，高度集成，用于实时处理
    • 双核Arm Cortex-R5F集群支持双核和单核运行
    • 每个R5F内核32KB ICache和32KB DCache，所有存储器上均设有 SECDED ECC
    • 单核：128KB TCM/集群（每R5F内核128KB TCM）
    • 单核：128KB TCM/集群（每R5F内核64KB TCM）
  • TMS320C66x DSP内核
    • 单核、32位、浮点DSP
    • 工作频率为450MHz (14.4 GMAC)
• 存储器子系统
  • 高达5.0MB片上RAM (OCSRAM)
    • 内存空间可在DSP、MCU和共享L3之间分享
    • 3.5625MB共享L3内存
    • 960KB专用于主子系统
    • 384KB专用于DSP子系统
  • 外部存储器接口 (EMIF)
    • QSPI接口，工作频率高达67MHz
• 片上系统 (SoC) 服务和架构
  • 12个EDMA，用于各种子系统、MCU、DSP和加速器内核
  • 5个实时中断 (RTI) 模块
  • 用于处理器间通信 (IPC) 的邮箱系统
  • JTAG/trace接口，用于器件调试
  • 时钟源
    • 带内部振荡器的40.0MHz晶振
    • 支持40/50MHz外部振荡器
    • 支持40/50MHz外部驱动时钟（方波/正弦波）
• 高速串行接口
  • 10/100Mbps以太网 (RGMII/RMII/MII)
  • 输入：2个4通道MIPI D-PHY CSI 2.0数据
  • 输出：4通道Aurora/LVDS
• 通用连接性外设
  • 通用模数转换器 (GPADC)
    • 1个9通道ADC，支持高达625kSPS
  • 数字连接
    • 4个串行外设接口 (SPI) 控制器，工作频率高达25 MHz
    • 3个集成电路总线 (I^2^C) 端口
    • 4个通用异步接收器发射器 (UART)
• 工业和控制接口
  • 3个增强型脉宽调制器 (ePWM)
  • 1个增强型捕获模块 (eCAP)
  • 2个模块化控制器局域网 (MCAN) 模块，支持CAN-FD
• 电源管理
  • 简化电源排序，减少电源轨数量
  • 双电压数字I/O，支持3.3V和1.8V工作电压
• 安全
  • 设备安全
    • 可编程嵌入式硬件安全模块 (HSM)
    • 安全认证和加密启动支持
    • 客户可编程根密钥、对称密钥（256位）、非对称密钥（高达RSA-4K或ECC-512），具有密钥撤销功能
    • 加密硬件加速器 - 带ECC的PKA、AES（高达256位）、TRNG/DRBG
• 功能安全
  • 针对功能安全标准
    • 开发用于功能安全应用
    • 可提供文档，协助ISO 26262功能安全系统设计
    • 硬件完整性达到ASIL B标准
    • 安全相关认证
      • 计划通过TÜV SÜD ISO 26262认证
  • 针对AEC-Q100认证
  • 工作条件
    • 支持汽车级温度范围
    • 支持工业级温度范围
• 封装选项
  • ZCE (285引脚) nFBGA封装 13 mm x 13mm，0.65mm脚距
  • 45nm技术
  • 紧凑型解决方案尺寸

功能框图

基于ARM Cortex-R5F和C66x DSP的AM273x微控制器技术解析

一、产品概述

Texas Instruments的AM273x系列微控制器是面向工业自动化和汽车电子应用的高性能嵌入式处理器解决方案。该系列基于双核Arm® Cortex®-R5F微控制器子系统（运行频率高达400MHz）和C66x浮点DSP内核（运行频率高达550MHz，17.6 GMAC）的高度集成设计，为实时处理应用提供了强大的计算能力。

AM273x器件特别适合需要‌功能安全‌和‌信息安全‌的应用场景，集成了硬件安全模块(HSM)，支持安全认证和加密启动，并提供了丰富的安全特性包括：

• 客户可编程根密钥
• 对称密钥(256位)
• 非对称密钥(支持RSA-4K或ECC-512)
• 密钥吊销能力
• 加密硬件加速器(PKA with ECC, AES-256, TRNG/DRBG)

二、关键特性与技术亮点

1. 处理器架构

• ‌双核Cortex-R5F集群‌：支持双核和单核操作模式
  • 每个R5F核心具有32KB I-Cache和32KB D-Cache
  • 所有存储器均具有SECDED ECC保护
  • 单核模式：每集群128KB TCM(每个R5F核心128KB)
  • 双核模式：每集群128KB TCM(每个R5F核心64KB)
• ‌C66x DSP核心‌：单核32位浮点DSP，最高550MHz运行频率

2. 存储子系统

• 片上RAM高达5.0MB(OCSRAM)
  • DSP、MCU和共享L3之间可共享的内存空间
  • 3.5625MB共享L3内存
  • 960KB专用于主子系统
  • 384KB专用于DSP子系统
• 外部存储器接口(EMIF)
  • 工作频率高达67MHz的QSPI接口

3. 丰富的外设接口

高速串行接口

• 10/100Mbps以太网(RGMII/RMII/MII)
• 输入：2x4通道MIPI D-PHY CSI 2.0数据接口
• 输出：4通道Aurora/LVDS

通用连接外设

• 通用ADC：1x9通道，支持625Ksps采样率
• 数字连接：
  • 4x SPI控制器(最高25MHz)
  • 3x I2C端口
  • 4x UART
  • 3x McASP(多通道音频串行端口)
  • 音频跟踪逻辑(ATL)

工业与控制接口

• 3x增强型PWM(ePWM)
• 1x增强型捕获模块(eCAP)
• 2x模块化CAN(MCAN)模块，支持CAN-FD

4. 电源管理

• 推荐使用LP87745-Q1电源管理IC(PMIC)
• 简化的电源时序和减少的电源轨数量
• 支持3.3V和1.8V工作的双电压数字I/O

三、应用领域

AM273x系列微控制器特别适合以下应用场景：

1. ‌工业自动化‌
   • 机器人控制
   • 工厂自动化安全防护
   • 建筑自动化
   • 机器视觉
   • 工业运输
2. ‌汽车电子‌
   • 汽车音频系统
   • 交通监控
   • 符合ISO 26262功能安全要求的系统
3. ‌航空航天与国防‌
   • 航空电子设备

四、功能安全与可靠性

AM273x提供了全面的功能安全支持：

• 功能安全管理质量：提供文档支持ISO 26262功能安全系统设计
• AEC-Q100认证
• 支持扩展温度范围：
  • 扩展工业级温度范围
  • 扩展汽车级温度范围

五、封装选项

AM273x提供两种封装选择：

1. ZCE(285引脚)nFBGA封装：13mm x 13mm，0.65mm间距
2. NZN(225引脚)nFBGA封装：13mm x 13mm，0.80mm间距

六、开发支持

Texas Instruments为AM273x提供了完整的开发平台支持，包括：

• 硬件参考设计
• 软件驱动程序
• DSP库
• 示例软件配置/应用程序
• API指南
• 用户文档

评估模块(EVM)如AM273x GP EVM可帮助快速启动产品开发。此外，TI还推荐了配套器件以完成设计：

• LP87745-Q1：具有功能安全特性的4x5-A(20-A)多相降压转换器PMIC
• DP83867E：扩展温度、低延迟千兆以太网PHY收发器
• TCAN1044-Q1：汽车高速CAN收发器