描述

AM654x和AM652x Sitara Arm應(yīng)用處理器旨在滿足現(xiàn)代工業(yè)嵌入式產(chǎn)品的復(fù)雜處理需求。

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

四個A53內(nèi)核分布在兩個具有共享L2存儲器的雙核集群中，以創(chuàng)建兩個處理通道。片上存儲器，外設(shè)和互聯(lián)中包含廣泛的ECC，可確?？煽啃浴Ｕ麄€SoC中包含旨在幫助客戶設(shè)計可實現(xiàn)他們的功能安全目標(biāo)的特性（正在等待TüV南德評估結(jié)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(xiàn)可編程性，而雙核Cortex-R5F MCU子系統(tǒng)可作為兩個內(nèi)核用在一般用途或用于鎖步模式，以幫助滿足功能安全應(yīng)用的需求.PRU_ICSSG子系統(tǒng)可用于提供最多六個工業(yè)以太網(wǎng)端口，如Profinet IRT，TSN或EtherCAT?等，或者用于標(biāo)準(zhǔn)千兆位以太網(wǎng)連接。

TI提供了一整套針對Arm內(nèi)核的軟件和開發(fā)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(zhí)行情況的調(diào)試界面。我們將會提供相關(guān)安全文檔，以幫助客戶開發(fā)功能安全相關(guān)的系統(tǒng)。

特性

• 處理器內(nèi)核：

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

• 工業(yè)子系統(tǒng)：

• 三個千兆位工業(yè)通信子系統(tǒng) (PRU_ICSSG)
  • 每個 PRU_ICSSG 具有兩個 10/100/1000 以太網(wǎng)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(xié)議位置編碼器接口

• 存儲器子系統(tǒng)：

• 高達(dá) 2MB 的片上 L3 RAM（具有 SECDED）
• 多核共享存儲器控制器 (MSMC)
  • 高達(dá) 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(shè)備主機的相干統(tǒng)一雙向接口
  • L2、L3 緩存預(yù)熱和后清除
  • 具有饑餓限制的帶寬管理
  • 一個基礎(chǔ)設(shè)施主接口
  • 單個外部存儲器主接口
  • 支持分布式虛擬系統(tǒng)
  • 支持內(nèi)部 DMA 引擎 – DRU（數(shù)據(jù)路由單元）
  • ECC 錯誤保護
• DDR 子系統(tǒng) (DDRSS)
  • 支持高達(dá) DDR-1600 的 DDR3L/DDR4 存儲器類型
  • 支持高達(dá) DDR-1333 的 LPDDR4 存儲器類型
  • 32 位數(shù)據(jù)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(tǒng)設(shè)計人員滿足安全要求
  • 該雙核 Cortex-R5F 系統(tǒng)目前正在按照 IEC 61508 SIL-3 標(biāo)準(zhǔn)要求，接受 TüV SüD 的認(rèn)證評估。
  • A53 內(nèi)核和整個片上系統(tǒng) (SoC) 目前正在按照 IEC 61508 SIL-2 標(biāo)準(zhǔn)要求，接受 TüV SüD 認(rèn)證評估
  • 計算臨界存儲器的 ECC 或奇偶校驗
  • 內(nèi)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(nèi)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(guān)的錯誤的錯誤信號模塊 (ESM)
  • 電壓、溫度和時鐘監(jiān)控
  • 多個時鐘域內(nèi)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(tǒng)，有助于防止干擾 (FFI)
  • 獨立的電壓、時鐘、復(fù)位和專用外設(shè)
  • 與 SoC 其余部分的內(nèi)部 MCSPI 連接

• 保護：

• 支持安全引導(dǎo)
  • 硬件強制可信根
  • 支持通過備用秘鑰轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)流自動切換密鑰材料
  • 支持加密內(nèi)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(shù)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(diào)試安全性
  • 安全軟件控制的調(diào)試訪問
  • 安全感知調(diào)試
• 支持可信執(zhí)行環(huán)境 (TEE)
  • 基于 Arm TrustZone^?的 TEE
  • 可實現(xiàn)隔離的廣泛防火墻支持
  • 安全 DMA 路徑和互聯(lián)
  • 安全監(jiān)視器/計時器/IPC
• 安全存儲支持
• OSPI 接口實時加密和實時認(rèn)證支持
• 通過基于數(shù)據(jù)包的硬件加密引擎為數(shù)據(jù)（有效載荷）加密/認(rèn)證提供網(wǎng)絡(luò)安全支持
• 用于密鑰和安全管理的安全協(xié)處理器 (DMSC)，具有用于確保安全的專用設(shè)備級互連

• SoC 服務(wù)：

• 設(shè)備管理安全控制器 (DMSC)
  • 集中式 SoC 系統(tǒng)控制器
  • 管理系統(tǒng)服務(wù)，包括初始引導(dǎo)、保護、安全和時鐘/復(fù)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(yōu)化未使用的外設(shè)
  • 跟蹤和調(diào)試功能
• 16 個 32 位通用計時器
• 兩個數(shù)據(jù)移動和控制導(dǎo)航器子系統(tǒng) (NAVSS)
  • 環(huán)形加速器 (RA)
  • 統(tǒng)一 DMA (UDMA)
  • 最多 2 個計時器管理器 (TM)（每個負(fù)責(zé) 1024 個計時器）

• 多媒體：

• 顯示子系統(tǒng)
  • 與兩個顯示輸出相關(guān)聯(lián)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(wǎng) (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(jié)能以太網(wǎng) (802.3az)
  • 巨型幀（2024 字節(jié)）
  • 第 45 條 MDIO PHY 管理規(guī)范
• 兩個 PCI-Express^?3.1 版子系統(tǒng) ⁽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(fā)根復(fù)合體和/或端點運行
• USB 3.1 雙角色設(shè)備子系統(tǒng) ⁽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(shè)或 USB 雙角色設(shè)備

• 通用連接：

• 6 個內(nèi)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(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
  • 最高每秒 400 萬個樣本
  • 八個多路復(fù)用模擬輸入
• 8 個多通道串行外設(shè)接口 (MCSPI) 控制器
  • 兩個具有內(nèi)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(diào)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(qū)域網(wǎng) (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(shù)據(jù)存儲：

• 2 個多媒體卡/安全數(shù)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(fù)雜性
• 集成的 SDIO LDO 可為 SD 接口處理自動電壓轉(zhuǎn)換
• 集成了 POR（上電復(fù)位）發(fā)生功能，可降低電源解決方案的復(fù)雜性
• 集成了電壓監(jiān)視器，可實現(xiàn)安全監(jiān)控
• 集成了電源干擾檢測器，可檢測快速電源瞬變

• 模擬/系統(tǒng)集成：

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

• 片上系統(tǒng) (SoC) 架構(gòu)：

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

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參數(shù) 與其它產(chǎn)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