描述

AM654x和AM652x Sitara Arm應用處理器旨在滿足現代工業嵌入式產品的復雜處理需求。

AM654x和AM652x將四個或兩個Arm Cortex-A53內核與雙核Cortex-R5F MCU子系統（該子系統具有旨在幫助客戶實現他們最終產品的功能安全目標的特性）和三個千兆位工業通信子系統（PRU_ICSSG） ）組合在一起，從而為功能安全應用打造出支持.AM65xx目前正在按照IEC 61508標準要求，接受TüV南德意志集團的認證評估。

四個A53內核分布在兩個具有共享L2存儲器的雙核集群中，以創建兩個處理通道。片上存儲器，外設和互聯中包含廣泛的ECC，可確保可靠性。整個SoC中包含旨在幫助客戶設計可實現他們的功能安全目標的特性（正在等待TüV南德評估結果）。除了DMSC管理的粒度防火墻之外，AM654x和AM652x

四核Arm Cortex-A53 RISC CPU及霓虹擴展可實現可編程性，而雙核Cortex-R5F MCU子系統可作為兩個內核用在一般用途或用于鎖步模式，以幫助滿足功能安全應用的需求.PRU_ICSSG子系統可用于提供最多六個工業以太網端口，如Profinet IRT，TSN或EtherCAT?等，或者用于標準千兆位以太網連接。

TI提供了一整套針對Arm內核的軟件和開發工具，其中包括處理器SDK Linux-RT，RTOS和Android以及C語言編譯器和一個可查看源代碼執行情況的調試界面。我們將會提供相關安全文檔，以幫助客戶開發功能安全相關的系統。

特性

• 處理器內核：

• 四核 Arm^? Cortex^?-A53 微處理器子系統（高達 1.1GHz）
  • 兩個雙核 Cortex-A53 集群（具有 512KB L2 緩存，包括 SECDED）
  • 每個 A53 內核具有 32KB L1 指令緩存和 32K L1 數據緩存
• 雙核 Arm Cortex-R5F（高達 400MHz）
  • 支持鎖步模式
  • 每個 R5F 內核具有 16KB 指令緩存、16KB 數據緩存和 64KB RAM

• 工業子系統：

• 三個千兆位工業通信子系統 (PRU_ICSSG)
  • 每個 PRU_ICSSG 具有兩個 10/100/1000 以太網端口
  • 支持兩個 SGMII 端口 ⁽²⁾
  • 與 10/100Mb PRU-ICSS 兼容
  • 每個 PRU_ICSSG 具有 24 個 PWM
    • 逐周期控制
    • 增強跳閘控制
  • 每個 PRU_ICSSG 具有 18 個 Σ-Δ 濾波器
    • 短路邏輯
    • 過流邏輯
  • 每個 PRU_ICSSG 具有 6 個多協議位置編碼器接口

• 存儲器子系統：

• 高達 2MB 的片上 L3 RAM（具有 SECDED）
• 多核共享存儲器控制器 (MSMC)
  • 高達 2MB（2 組 × 1MB）的 SRAM（具有 SECDED）
    • 共享相干 2 級或 3 級存儲器映射 SRAM
    • 共享相干 3 級緩存
  • 256 位處理器端口總線和 40 位物理地址總線
  • 用于連接處理器或設備主機的相干統一雙向接口
  • L2、L3 緩存預熱和后清除
  • 具有饑餓限制的帶寬管理
  • 一個基礎設施主接口
  • 單個外部存儲器主接口
  • 支持分布式虛擬系統
  • 支持內部 DMA 引擎 – DRU（數據路由單元）
  • ECC 錯誤保護
• DDR 子系統 (DDRSS)
  • 支持高達 DDR-1600 的 DDR3L/DDR4 存儲器類型
  • 支持高達 DDR-1333 的 LPDDR4 存儲器類型
  • 32 位數據總線和 7 位 SECDED 總線
  • 32GB 的總可尋址空間
• 通用存儲器控制器 (GPMC)

• 安全性：

• AM65xx 可幫助系統設計人員滿足安全要求
  • 該雙核 Cortex-R5F 系統目前正在按照 IEC 61508 SIL-3 標準要求，接受 TüV SüD 的認證評估。
  • A53 內核和整個片上系統 (SoC) 目前正在按照 IEC 61508 SIL-2 標準要求，接受 TüV SüD 認證評估
  • 計算臨界存儲器的 ECC 或奇偶校驗
  • 內部總線互連的 ECC 和奇偶校驗
  • 有助于防止干擾 (FFI) 的防火墻
    • 適用于 CPU、高端計時器和片上 RAM 的內置自檢 (BIST)
  • 針對診斷測試的硬件錯誤注入支持
  • 用于捕獲與安全相關的錯誤的錯誤信號模塊 (ESM)
  • 電壓、溫度和時鐘監控
  • 多個時鐘域內的窗口式和非窗口式看門狗計時器
• MCU 島
  • 隔離了雙核 Arm Cortex-R5F 微處理器子系統，有助于防止干擾 (FFI)
  • 獨立的電壓、時鐘、復位和專用外設
  • 與 SoC 其余部分的內部 MCSPI 連接

• 保護：

• 支持安全引導
  • 硬件強制可信根
  • 支持通過備用秘鑰轉換可信根
  • 支持接管保護、IP 保護和防回滾保護
• 支持加密加速
  • 會話感知型加密引擎可基于輸入數據流自動切換密鑰材料
  • 支持加密內核
    • AES – 128/192/256 位秘鑰大小
    • 3DES – 56/112/168 位秘鑰大小
    • MD5、SHA1
    • SHA2 – 224/256/384/512
    • 具有真隨機數生成器的 DRBG
    • 可在 RSA/ECC 處理中提供幫助的 PKA（公鑰加速器）
  • DMA 支持
• 調試安全性
  • 安全軟件控制的調試訪問
  • 安全感知調試
• 支持可信執行環境 (TEE)
  • 基于 Arm TrustZone^?的 TEE
  • 可實現隔離的廣泛防火墻支持
  • 安全 DMA 路徑和互聯
  • 安全監視器/計時器/IPC
• 安全存儲支持
• OSPI 接口實時加密和實時認證支持
• 通過基于數據包的硬件加密引擎為數據（有效載荷）加密/認證提供網絡安全支持
• 用于密鑰和安全管理的安全協處理器 (DMSC)，具有用于確保安全的專用設備級互連

• SoC 服務：

• 設備管理安全控制器 (DMSC)
  • 集中式 SoC 系統控制器
  • 管理系統服務，包括初始引導、保護、安全和時鐘/復位/電源管理
  • 支持激活和低功耗模式的電源管理控制器
  • 通過消息管理器與各種處理單元通信
  • 簡化的接口可優化未使用的外設
  • 跟蹤和調試功能
• 16 個 32 位通用計時器
• 兩個數據移動和控制導航器子系統 (NAVSS)
  • 環形加速器 (RA)
  • 統一 DMA (UDMA)
  • 最多 2 個計時器管理器 (TM)（每個負責 1024 個計時器）

• 多媒體：

• 顯示子系統
  • 與兩個顯示輸出相關聯的兩個完全輸入映射覆蓋管理器
  • 一個端口 MIPI^?DPI 并行接口
  • 一個端口 OLDI
• 圖形處理單元 (GPU)
• 一個攝像頭串行接口 2 (MIPI CSI-2)
• 一個端口視頻捕捉：BT.656/1120（沒有嵌入式同步）

• 高速接口：

• 一個千兆位以太網 (CPSW) 接口支持：
  • RMII (10/100) 或 RGMII (10/100/1000)
  • IEEE1588（2008 附件 D、E 和 F）及 802.1AS PTP
  • 音頻/視頻橋接 (P802.1Qav/D6.0)
  • 節能以太網 (802.3az)
  • 巨型幀（2024 字節）
  • 第 45 條 MDIO PHY 管理規范
• 兩個 PCI-Express^?3.1 版子系統 ⁽²⁾
  • 支持第三代 (8.0GT/s) 運行
  • 兩個獨立的單通道端口或一個雙通道端口
  • 支持并發根復合體和/或端點運行
• USB 3.1 雙角色設備子系統 ⁽²⁾
  • 一個增強型超速第一代端口
  • 一個 USB 2.0 端口
  • 每個端口均可獨立配置為 USB 主機、USB 外設或 USB 雙角色設備

• 通用連接：

• 6 個內部集成電路 (I2C) 端口
• 5 個可配置 UART/IrDA/CIR 模塊
• 配置了兩個同步閃存接口
  • 兩個 OSPI?閃存接口
  • 或 Hyperbus?和 OSPI1 閃存接口
• 2 個 12 位模數轉換器 (ADC)
  • 最高每秒 400 萬個樣本
  • 八個多路復用模擬輸入
• 8 個多通道串行外設接口 (MCSPI) 控制器
  • 兩個具有內部連接
  • 六個具有外部接口
• 通用 I/O (GPIO) 引腳

• 控制接口：

• 6 個增強型高分辨率脈寬調制器 (EHRPWM) 模塊
• 一個增強型捕捉 (eCAP) 模塊
• 3 個增強型正交編碼器脈沖 (eQEP) 模塊

• 汽車接口：

• 2 個模塊化控制器區域網 (MCAN) 模塊（具有完整 CAN-FD 支持）

• 音頻接口：

• 3 個多通道音頻串行端口 (MCASP) 模塊

• 媒體和數據存儲：

• 2 個多媒體卡/安全數字 (MMC/SD) 接口

• 簡化的電源管理：

• 完全支持雙電壓 I/O 的簡化電源序列
• 集成的 LDO 可降低電源解決方案的復雜性
• 集成的 SDIO LDO 可為 SD 接口處理自動電壓轉換
• 集成了 POR（上電復位）發生功能，可降低電源解決方案的復雜性
• 集成了電壓監視器，可實現安全監控
• 集成了電源干擾檢測器，可檢測快速電源瞬變

• 模擬/系統集成：

• 集成了 USB VBUS 檢測
• 針對 DDR 復位的失效防護 I/O
• 復位期間禁用所有 I/O 引腳驅動器，以防止總線沖突
• 復位期間禁用默認 I/O 牽引功能，以防止系統沖突
• 支持動態 I/O Pinmux 配置更改

• 片上系統 (SoC) 架構：

• 支持從 UART、I2C、MCSPI、HyperBus、并行 NOR 閃存、SD 或 eMMC、USB、PCIe 和以太網接口的主引導
• 28nm CMOS 技術
• 23mm × 23mm，0.8mm 間距，784 引腳 S-PBGA (ACD)

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參數 與其它產品相比?AM6x Arm Cortex-A53

? Arm MHz (Max.) Arm DMIPS EMAC Industrial protocols Serial I/O Camera DRAM Memory Security Enabler Operating temperature range (C) Display PCI/PCIe Arm CPU ? AM6548 AM6526 AM6527 AM6528 AM6546 1100 ? ? 1100 ? ? 1100 ? ? 1100 ? ? 1100 ? ? 10120 ? ? 5060 ? ? 5060 ? ? 5060 ? ? 10120 ? ? 10/100/1000
6-Port 10/100/1000 PRU EMAC ? ? 10/100/1000
6-Port 10/100/1000 PRU EMAC ? ? 10/100/1000
6-Port 10/100/1000 PRU EMAC ? ? 10/100/1000
6-Port 10/100/1000 PRU EMAC ? ? 10/100/1000
6-Port 10/100/1000 PRU EMAC ? ? TSN
EtherCAT
EtherNet/IP
HSR
PRP
POWERLINK
PROFIBUS
PROFINET RT/IRT
SERCOS III ? ? TSN
EtherCAT
EtherNet/IP
HSR
PRP
POWERLINK
PROFIBUS
PROFINET RT/IRT
SERCOS III ? ? TSN
EtherCAT
EtherNet/IP
HSR
PRP
POWERLINK
PROFIBUS
PROFINET RT/IRT
SERCOS III ? ? TSN
EtherCAT
EtherNet/IP
HSR
PRP
POWERLINK
PROFIBUS
PROFINET RT/IRT
SERCOS III ? ? TSN
EtherCAT
EtherNet/IP
HSR
PRP
POWERLINK
PROFIBUS
PROFINET RT/IRT
SERCOS III ? ? CAN-FD
I2C
McASP
McSPI
SPI
UART
USB ? ? CAN-FD
I2C
McASP
McSPI
SPI
UART
USB ? ? CAN-FD
I2C
McASP
McSPI
SPI
UART
USB ? ? CAN-FD
I2C
McASP
McSPI
SPI
UART
USB ? ? CAN-FD
I2C
McASP
McSPI
SPI
UART
USB ? ? MIPI CSI-2
Parallel ? ? MIPI CSI-2
Parallel ? ? MIPI CSI-2
Parallel ? ? MIPI CSI-2
Parallel ? ? MIPI CSI-2
Parallel ? ? DDR3L
DDR4
LPDDR4 ? ? DDR3L
DDR4
LPDDR4 ? ? DDR3L
DDR4
LPDDR4 ? ? DDR3L
DDR4
LPDDR4 ? ? DDR3L
DDR4
LPDDR4 ? ? ECC ? ? ECC ? ? ECC ? ? ECC ? ? ECC ? ? Cryptographic acceleration
Device identity
Secure boot
Debug security
External memory protection
Trusted execution environment
Networking security
Secure storage
Software IP protection
Initial secure programming
Secure FW and SW update ? ? Cryptographic acceleration
Device identity
Secure boot
Debug security
External memory protection
Trusted execution environment
Networking security
Secure storage
Software IP protection
Initial secure programming
Secure FW and SW update ? ? Cryptographic acceleration
Device identity
Secure boot
Debug security
External memory protection
Trusted execution environment
Networking security
Secure storage
Software IP protection
Initial secure programming
Secure FW and SW update ? ? Cryptographic acceleration
Device identity
Secure boot
Debug security
External memory protection
Trusted execution environment
Networking security
Secure storage
Software IP protection
Initial secure programming
Secure FW and SW update ? ? Cryptographic acceleration
Device identity
Secure boot
Debug security
External memory protection
Trusted execution environment
Networking security
Secure storage
Software IP protection
Initial secure programming
Secure FW and SW update ? ? -40 to 105 ? ? -40 to 105 ? ? -40 to 105 ? ? -40 to 105 ? ? -40 to 105 ? ? MIPI DPI
OLDI ? ? MIPI DPI
OLDI ? ? MIPI DPI
OLDI ? ? MIPI DPI
OLDI ? ? MIPI DPI
OLDI ? ? 2 PCIe Gen 3 ? ? 2 PCIe Gen 3 ? ? 2 PCIe Gen 3 ? ? 2 PCIe Gen 3 ? ? 2 PCIe Gen 3 ? ? 4 Arm Cortex-A53 ? ? 2 Arm Cortex-A53 ? ? 2 Arm Cortex-A53 ? ? 2 Arm Cortex-A53 ? ? 4 Arm Cortex-A53 ? ? 無樣片 無樣片 無樣片 無樣片

方框圖

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  AM6548 - 功能方框圖