AM261x Sitara Arm 微控制器是 Sitara AM26x 實時 MCU 系列的一部分，旨在滿足下一代工業和汽車嵌入式產品復雜的實時處理需求。AM261x 器件具有可擴展的 Arm Cortex R5F 性能和廣泛的外設，專為廣泛的應用而設計，同時提供安全功能和優化的外設以實現實時控制。
*附件：am2612.pdf

主要特點和優勢：

• 支持系統級連接的外圍設備，如千兆以太網、USB、OSPI/QSPI、CAN、UART、SPI 和 GPIO。
• 由 Hardware Security Manager （HSM） 管理的精細防火墻使開發人員能夠實施嚴格的安全系統設計要求。
• 集群中最多有兩個 R5F 內核，每個內核具有 256KB 的共享緊密耦合內存 （TCM） 以及 1.5MB 的共享 SRAM，大大減少了對外部存儲器的需求。

特性

• 單核和雙 Arm Cortex R5F CPU，每個內核運行頻率高達 500 MHz
  • 16KB I-Cache，每個 CPU 內核具有 64 位 ECC
  • 16KB D-cache，每個 CPU 內核具有 32 位 ECC
  • 每個內核 256KB 緊密耦合內存 （TCM），具有 32 位 ECC
  • 支持鎖步或雙核作
• 三角數學單元 （TMU），用于加速三角函數
  • 多達 2 × TMU，每個 R5F MCU 內核 1 個
• 1.5MB 片上共享 SRAM（3 個存儲體× 512KB）。完整 1.5MB OCSRAM 的 ECC 錯誤保護。
• 256KB 遠程低延遲 L2 緩存 （RL2），軟件可編程，在所有內核之間共享，由 SRAM 分配
• 1 × EDMA 支持數據移動功能
• 支持從以下接口進行設備引導：
  • UART（主/備份）
  • OSPI NOR 和 NAND 閃存（50MHz SDR 和 25MHz DDR）
  • USB 外圍設備啟動
• 處理器間通信模塊
  • SPINLOCK 模塊，用于同步在多個 R5F CPU 和 HSM CPU 上運行的進程
  • 通過 CTRLMMR 寄存器實現的 MAILBOX 功能
• 2 ×八通道串行外設接口 （OSPI），SDR 高達 133 MHz，DDR 高達 1.8V 和 3.3V，可用于
  • 具有完整 XIP （eXecute In Place） 支持的外部閃存
  • RAM 擴展/FOTA
• 1 × 4 位多媒體卡/安全數字 （MMC/SD） 接口
• 通用內存控制器 （GPMC）
  • 16 位并行數據總線，帶 22 位地址總線和 4 個片選
  • 高達 4MB 的可尋址內存空間
  • 集成錯誤定位模塊 （ELM） 支持錯誤檢查

一般連接性：

• 6 × 通用異步 RX-TX （UART） 模塊
• 4 ×串行外設接口 （SPI） 控制器
• 3 × 個本地互連網絡 （LIN） 端口
• 3 個 × 內部集成電路 （I2C） 端口
• 2 × 個支持 CAN-FD 的模塊化控制器局域網 （MCAN） 模塊
• 1 × 快速串行接口發射器 （FSITX），速率高達 200Mbps
• 1 ×快速串行接口接收器 （FSIRX），速率高達 200Mbps
• 高達 140 ×通用 I/O （GPIO）
• 端口可配置為 USB 主機、USB 設備或 USB 雙重角色設備
• USB 2.0 主機模式
  • 高速 （HS， 480Mbps）
  • 全速 （FS， 12Mbps）
  • 低速 （LS， 1.5Mbps）
• USB 2.0 設備模式
  • 高速 （HS， 480Mbps）
  • 全速 （FS， 12Mbps）
• 實時控制子系統 （CONTROLSS）
• 靈活的輸入/輸出橫桿 （XBAR）
• 3 × 12 位模數轉換器 （ADC），最大采樣率為 3 MSPS
  • 每個 ADC 模塊都帶有
    • 7× 單端通道 OR
    • 3 × 差分通道
  • 高度可配置的 ADC 數字邏輯
    • 具有可選的內部或外部參考
    • 每個 ADC 模塊有 4 個 × 后處理模塊
• 9 × 個模擬比較器，帶內部 12 位 DAC 基準 （CMPSS-A）
• 1 × 12 位數模轉換器 （DAC）
• 10 × 增強型高分辨率脈寬調制 （eHRPWM） 模塊
  • 單通道或雙通道 PWM 通道
  • 高級 PWM 配置
  • 與 EPWM 相比，增強型 HRPWM 擴展了 PWM 的時間分辨率
• 8 × 個增強型捕獲 （ECAP） 模塊
• 2 × 個增強型正交編碼器脈沖 （EQEP） 模塊
• 2 × 個 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM）

工業連接：

• 2× 可編程實時單元 – 工業通訊子系統（2× PRU-ICSS）
  • 每個 ICSS 2× 個 PRU，總共 4 個 PRU 內核
  • 雙核可編程實時單元子系統 （PRU0 / PRU1）
    • 確定性硬件
    • 動態固件
  • 每個 PRU 20 通道增強型輸入 （eGPI）
  • 每個 PRU 20 通道增強輸出 （eGPO）
  • 嵌入式外設和存儲器
    • 1 × UART，1 個 ECAP
    • 1 × MDIO，1 個 IEP
    • 1 × 32KB 共享通用 RAM
    • 2 × 8KB 共享數據 RAM
    • 每個 PRU 1 × 12KB IRAM
    • 暫存器 （SPAD）、MAC/CRC
  • 數字編碼器和 Σ-Δ 控制回路
  • PRU-ICSS 支持先進的工業協議，包括：
    • EtherCAT、以太網/IP?
    • PROFINET、IO-Link
  • 專用中斷控制器 （INTC）
  • Dynamic CONTROLSS XBAR 集成
  • 支持標準以太網 （EMAC） – 最多 2 個外部端口
• 集成以太網交換機 （CPSW3G）
  • 支持 2 個外部端口和 1 個內部端口，可選擇 MII/ RMII/ RGMII
  • IEEE 1588（2008 附錄 D、附錄 E、附錄 F），帶 802.1AS PTP
  • 第 45 條 MDIO PHY 管理
  • 512 × 基于 ALE 引擎的數據包分類器
  • 優先級流量控制，數據包大小高達 2KB
  • 四個 CPU 硬件中斷步調
  • 硬件中的 IP/UDP/TCP 校驗和卸載
  • 支持 TSN
• 支持 Auto SHE 1.1/EVITA 的硬件安全模塊 （HSM）
• 以 ISO 21434 合規性為目標
• 安全啟動 支持
  • 設備接管保護
  • 硬件強制信任根
  • 經過身份驗證的引導
  • SW 防回滾保護
• 調試安全性
  • 僅在正確身份驗證后保護設備調試
  • 能夠禁用設備調試功能
• 設備 ID 和密鑰管理
  • 支持 OTP 內存 （FUSEROM）
    • 存儲根密鑰和其他安全字段
  • 單獨的 EFUSE 控制器和 FUSE ROM
  • 唯一設備公共標識符
• 內存保護單元 （MPU）
  • 每個 Cortex-R5F 內核的專用 Arm MPU
  • 系統 MPU - 存在于 SoC 中的各種接口（MPU 或防火墻）
  • 8 至 16 個可編程區域
    • 啟用/權限 ID
    • 開始/結束地址
    • 讀/寫/緩存
    • 安全/不安全
• 加密加速
  • 支持 DMA 的加密內核
  • AES - 128/192/256 位密鑰大小
  • SHA2 - 256/384/512 位支持
  • 帶有偽隨機數和真隨機數生成器的 DRBG
• 支持具有功能安全要求的系統設計
  • 錯誤信號模塊 （ESM）
  • 計算關鍵內存的 ECC 或奇偶校驗
  • 內置自檢 （BIST） 片上 RAM
  • 運行時內部診斷模塊，包括電壓、溫度和時鐘監控、窗口式看門狗定時器、用于內存完整性檢查的 CRC 引擎
• 符合功能安全標準 [工業]
  • 專為功能安全應用而開發
  • 提供文檔以幫助 IEC 61508 功能安全系統設計
  • 系統能力高達 SIL-3
  • 硬件完整性高達 SIL-3
  • 安全相關認證
    • 計劃中的 IEC 61508
• 符合功能安全標準 [汽車]
  • 專為功能安全應用而開發
  • 提供文檔以協助 ISO 26262 功能安全系統設計
  • 以 ASIL-D 為目標的系統能力
  • 硬件完整性高達 ASIL-D
  • 安全相關認證
    • ISO 26262 計劃
• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用
• 套餐選項
  • 提供多種 NFBGA 封裝（參見第 3 節）
  • 提供 0.5 mm、0.65 mm 和 0.8 mm 間距選項

參數

方框圖

1. 概述

• ?設備系列?：Sitara AM26x
• ?核心處理器?：Arm? Cortex?-R5F，可選單核或雙核配置
• ?目標應用?：工業及汽車嵌入式產品，如安全MCU、伺服驅動器、AC逆變器、數字電源控制等

2. 主要特性

• ?高性能計算?：每個R5F CPU核心運行高達500 MHz，配備L1 I/D緩存和ECC保護的Tightly Coupled Memory (TCM)
• ?實時控制?：集成實時控制子系統（CONTROLSS），包含ADC、CMPSS、EPWM、ECAP、EQEP等外設
• ?安全性?：硬件安全模塊（HSM），支持安全啟動、設備接管保護、硬件根信任等功能
• ?連接性?：集成以太網交換機（CPSW3G）、USB 2.0、UART、SPI、I2C、CAN等接口
• ?存儲?：1.5MB共享SRAM，256KB遠程低延遲L2緩存

3. 功能塊圖

• 提供了詳細的功能塊圖，展示了處理器核心、內存子系統、外設接口、安全模塊等關鍵組件的連接關系。

4. 封裝與引腳

• ?封裝類型?：提供多種NFBGA封裝選項，包括ZCZ（324球）、ZFG（304球）、ZEJ（256球）、ZNC（293球）
• ?引腳配置?：詳細列出了每個封裝的引腳圖、引腳屬性、信號描述及未使用引腳的連接方式

5. 電氣特性

• ?工作電壓?：支持多種電源域，包括核心電壓（VDD SOC）、IO電壓（VDDS18、VDDS33等）
• ?輸入/輸出電平?：支持LVCMOS電平標準，詳細列出了不同IO的電氣特性

6. 時鐘與復位

• ?時鐘源?：支持外部晶振、內部振蕩器等時鐘源，提供了詳細的時鐘規格和時鐘樹信息
• ?復位機制?：包括上電復位（PORz）、暖復位（WARMRSTn）、安全錯誤復位等

7. 外設與接口

• ?多媒體接口?：未直接提及，但可通過擴展接口支持
• ?通信接口?：集成以太網、USB、UART、SPI、I2C、CAN等通信接口
• ?存儲接口?：支持OSPI NOR/NAND Flash、MMC/SD卡等存儲擴展
• ?控制接口?：提供GPIO、PWM、Timer、EQEP等控制接口

8. 電源管理

• ?電源監控?：集成電源監控功能，確保系統穩定運行
• ?低功耗模式?：支持低功耗模式以延長設備壽命

9. 安全特性

• ?硬件安全模塊?：集成HSM，支持AES、SHA2等加密算法，提供硬件級的安全保護
• ?安全啟動?：支持安全啟動流程，防止未授權的軟件運行
• ?防火墻?：通過HSM管理的防火墻功能，增強系統安全性

10. 開發與調試

• ?調試接口?：支持JTAG、EMU、TRACE等調試接口
• ?開發工具?：提供Code Composer Studio集成開發環境及SysConfig-PinMux工具

11. 環境參數

• ?工作溫度范圍?：提供擴展工業級（-40°C至125°C）和擴展汽車級（-40°C至150°C）選項
• ?存儲溫度范圍?：未直接提及，但通常符合工業級或汽車級標準