描述 Description

TMS570LC4357 器件屬于 Hercules TMS570 系列的高性能汽車級基于 ARM? Cortex?-R 的 MCU。該器件配有完備的文檔、工具和軟件，可協(xié)助開發(fā) ISO 26262 和 IEC 61508 功能安全 應(yīng)用。目前，首先使用 Hercules TMS570LC43x LaunchPad 開發(fā)套件進(jìn)行評估。TMS570LC4357 器件具有片上診斷 特性 ，具體包括：鎖步中的雙 CPU；針對 CPU、N2HET 協(xié)處理器以及片上 SRAM 的內(nèi)置自檢 (BIST) 邏輯；L1 緩存、L2 閃存和 SRAM 存儲器上的 ECC 保護(hù)。此外，該器件還為外設(shè)存儲器提供了 ECC 或奇偶校驗(yàn)保護(hù)，外設(shè) I/O 上具有環(huán)回功能。 TMS570LC4357 器件集成有 2 個鎖步運(yùn)行的 ARM Cortex-R5F 浮點(diǎn) CPU，效率高達(dá) 1.66?DMIPS/MHz，經(jīng)過高達(dá) MHz300MHzMHzMHz 下運(yùn)行，從而提供高達(dá) DMIPS498DMIPSDMIPSDMIPSDMIPS 的性能。器件支持 大尾數(shù)法 [BE32] 格式。 TMS570LC4357 器件具有支持單位糾錯和雙位錯誤檢測功能的 4MB 的集成閃存和 512KB 的數(shù)據(jù) RAM 。該器件上的閃存存儲器是實(shí)現(xiàn)了 64 位寬數(shù)據(jù)總線接口的可電擦除且可編程的非易失性存儲器。對于所有讀取、編程和擦除操作，該閃存都工作在 3.3V 電源輸入（與 I/O 電源相同的電平）。SRAM 支持字節(jié)、半字和字模式的讀取/寫入訪問。 TMS570LC4357 器件 具有 針對實(shí)時控制類 應(yīng)用的外設(shè)，包括 2 個 I/O 引腳總數(shù)高達(dá) 64 的新一代高端定時器 (N2HET) 時序協(xié)處理器。 N2HET 是一款高級智能定時器，能夠?yàn)閷?shí)時應(yīng)用提供精密的計(jì)時 功能。該定時器為軟件控制型，并具有一個專用的定時器微級機(jī)和一個連接的 I/O 端口。N2HET 可用于脈寬調(diào)制輸出、捕捉或比較輸入，或 GPIO。N2HET 特別適用于 那些 需要多個傳感器信息或者用復(fù)雜和準(zhǔn)確時間脈沖來驅(qū)動致動器的應(yīng)用。高端定時器傳輸單元 (HTU) 能夠執(zhí)行 DMA 類型事務(wù)來與主存儲器之間傳輸 N2HET 數(shù)據(jù)。HTU 中內(nèi)置有存儲器保護(hù)單元 (MPU)。 增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器 (ePWM) 模塊能夠依賴極少的 CPU 開銷或干預(yù)生成復(fù)雜的脈寬波形。ePWM 易于使用，并且支持高側(cè)和低側(cè) PWM 以及死區(qū)生成。ePWM集成有觸發(fā)區(qū)保護(hù)并且與片上 MibADC 同步，因此非常適合數(shù)字電機(jī)控制 應(yīng)用。 如果系統(tǒng)注重外部事件的準(zhǔn)時捕捉，那么增強(qiáng)型捕捉 (eCAP) 模塊將是必不可少的。eCAP 還能夠用于監(jiān)控 ePWM 輸出，或者在應(yīng)用無需捕捉時輕松生成 PWM。 增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 (eQEP) 模塊直接連接一個線性或旋轉(zhuǎn)遞增編碼器，進(jìn)而從一個高性能運(yùn)動和位置控制系統(tǒng)中正在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械中獲得位置、方向、和速度信息。 該器件具有 2 個 12 位分辨率 MibADC，共有 41 個通道以及帶奇偶校驗(yàn)保護(hù)的 64 字緩沖 RAM。MibADC 通道可被獨(dú)立轉(zhuǎn)換或者可針對特殊轉(zhuǎn)換序列由軟件分組轉(zhuǎn)換。16 個通道可在兩個 MibADC 間共用。每個 MibADC 均支持 3 個獨(dú)立的分組。每個序列可在被觸發(fā)時轉(zhuǎn)換一次，或者通過配置以執(zhí)行連續(xù)轉(zhuǎn)換模式。MibADC 具有一個 10 位模式，可兼容早期器件，并且可在需要提高轉(zhuǎn)換速率時使用。MibADC1 中的一個通道和 MibADC2 中的兩個通道可搭配用于轉(zhuǎn)換來自 3 個片上溫度傳感器的溫度測量值。 該器件具有多個通信接口：5 個 MibSPI；4 個 UART (SCI) 接口、其中 2 個支持 LIN； 4 個 CAN； 2 個 I2C 模塊；1 個以太網(wǎng)控制器；以及 1 個 FlexRay 控制器。SPI 為相似的移位寄存器類型器件之間的高速通信提供了一種便捷的串行交互方法。LIN 支持本地互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn) (LIN 2.1) 并可被用作一個使用標(biāo)準(zhǔn)不歸零碼 (NRZ) 格式的全雙工模式 UART。DCAN 支持 CAN 2.0B 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)并使用串行多主機(jī)通信協(xié)議，此協(xié)議有效支持對最高速率為 1Mbps 的穩(wěn)健通信實(shí)現(xiàn)分布式實(shí)時控制。DCAN 非常適用于 那些 嘈雜和惡劣環(huán)境中的應(yīng)用（例如：汽車和工業(yè)領(lǐng)域），此類應(yīng)用需要可靠的串行通信或多路復(fù)用布線。FlexRay 控制器使用一個雙通道串行、基于固定時間的多主機(jī)通信協(xié)議，每個通道支持 10Mbps 的通信速率。FlexRay 傳輸單元 (FTU) 可實(shí)現(xiàn)與主 CPU 存儲器之間的 FlexRay 數(shù)據(jù)匿名傳輸。HTU 傳輸單元受一個專用的內(nèi)置 MPU 保護(hù)。 以太網(wǎng)模塊支持 MII、RMII 和管理數(shù)據(jù) I/O (MDIO) 接口。 I2C 模塊是一個多主機(jī)通信模塊，可為微控制器和與 I2C 兼容的器件之間提供接口（通過 I2C 串行總線）。I2C 模塊支持 100kbps 和 400kbps 的速率。 調(diào)頻鎖相環(huán) (FMPLL) 時鐘模塊會將外部頻率基準(zhǔn)與一個內(nèi)部使用的更高頻率相乘。全局時鐘模塊 (GCM) 管理可用時鐘源與內(nèi)部器件時鐘域間的映射。 該器件還具有 2 個外部時鐘預(yù)分頻器 (ECP) 模塊。ECP 使能時，會在 ECLK1 和 ECLK2 焊球上輸出一個連續(xù)的外部時鐘。ECLK 頻率是一個外設(shè)接口時鐘 (VCLK) 頻率的用戶可編程比例。這個可被外部監(jiān)視的低頻輸出作為此器件運(yùn)行頻率的指示器。 直接存儲器訪問 (DMA) 控制器具有 32 個通道、48 個外設(shè)請求以及對其存儲器的 ECC 保護(hù)。DMA 內(nèi)置有 MPU，用于保護(hù)存儲器免遭錯誤傳輸。 錯誤信令模塊 (ESM) 監(jiān)控片上器件錯誤并在檢測到故障時確定是觸發(fā)一個中斷還是觸發(fā)一個外部錯誤引腳/焊球 (nERROR)?？蓮耐獠勘O(jiān)視 nERROR 信號，作為微控制器內(nèi)故障條件的指示器。 外部存儲器接口 (EMIF) 提供對異步和同步存儲器或者其他從器件的存儲器擴(kuò)展。 該器件包含參數(shù)覆蓋模塊，可增強(qiáng)應(yīng)用代碼的調(diào)試功能。POM 可將到內(nèi)部 RAM 或到 EMIF 的閃存訪問重新路由，從而避免針對閃存中的參數(shù)更新進(jìn)行重新編程。該功能在實(shí)時系統(tǒng)校準(zhǔn)過程中特別有用。 該器件實(shí)現(xiàn)了若干個接口，可增強(qiáng)應(yīng)用代碼的調(diào)試功能。除了內(nèi)置的 ARM Cortex-R5F CoreSight 調(diào)試 特性，還有嵌入式交叉觸發(fā)器 (ECT) 支持 SoC 內(nèi)多個觸發(fā)事件的交互和同步。外部跟蹤宏單元 (ETM) 提供程序執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)跟蹤。為了實(shí)現(xiàn)儀器測量的目的，執(zhí)行了一個 RAM 跟蹤端口模塊 (RTP) 來支持由 CPU 或者任何其它主控所訪問的 RAM 和外設(shè)的高速跟蹤。 一個數(shù)據(jù)修改模塊 (DMM) 提供向器件內(nèi)存寫入外部數(shù)據(jù)的功能。RTP 和 DMM 對應(yīng)用代碼的程序執(zhí)行時間影響非常小。 憑借集成的安全 特性 以及各類通信和控制外設(shè)，TMS570LC4357 器件非常適合對安全要求嚴(yán)格 的 高性能實(shí)時控制應(yīng)用。

特性 Features

? 高性能汽車級微控制器，適用于安全關(guān)鍵型 應(yīng)用
? 雙核鎖步 CPU，具有 ECC 保護(hù)緩存
? 閃存和 RAM 接口上的 ECC
? 針對 CPU、高端定時器和片上 RAM 的內(nèi)置自檢
? 帶有錯誤引腳的錯誤信令模塊 (ESM)
? 電壓和時鐘監(jiān)視

? ARMCortex- R5F 32 位 RISC CPU
?
? 單精度和雙精度 FPU
? 16 區(qū)域存儲器保護(hù)單元 (MPU)
? 配有 32KB 的指令和 32KB 的數(shù)據(jù)緩存（支持 ECC）
? 帶有第三方支持的開放式架構(gòu)

? 運(yùn)行條件
? 高達(dá) MHz300MHzMHzMHz 的 CPU 時鐘
? 內(nèi)核電源電壓(VCC)：1.14V 至 1.32V
? I/O 電源電壓 (VCCIO)：3.0V 至 3.6V

? 集成存儲器
? 支持 ECC 的 4MB 程序閃存
? KB512KBKB 的 RAM（支持 ECC）
? 用于仿真的 EERPOM 的 128KB 數(shù)據(jù)閃存（支持 ECC）

? 16 位外部存儲器接口 (EMIF)
? Hercules通用平臺架構(gòu)
? 系列間一致的存儲器映射
? 實(shí)時中斷 (RTI) 定時器（操作系統(tǒng) (OS) 定時器）
? 2 個具有向量表 ECC 保護(hù)的 128 通道向量中斷模塊 (VIM)
? VIM1 和 VIM2 運(yùn)行在安全鎖步模式下

? 2 個雙通道循環(huán)冗余校驗(yàn)器 (CRC) 模塊

? 直接存儲器訪問 (DMA) 控制器
? 32 個通道和 48 個外設(shè)請求
? 針對控制包 RAM 的 ECC 保護(hù)
? 由專用 MPU 保護(hù)的 DMA 訪問

? 內(nèi)置跳周檢測器的調(diào)頻鎖相環(huán) (FMPLL)
? 獨(dú)立的非調(diào)制 PLL
? IEEE 1149.1 JTAG，邊界掃描和 ARM CoreSight組件
? 高級 JTAG 安全模塊 (AJSM)?
? 跟蹤和校準(zhǔn)功能
? ETM、RTP、DMM、POM

? 多通信接口
? 10/100Mbps 以太網(wǎng) MAC (EMAC)
? IEEE 802.3 兼容（只適用于 3.3V I/O）
? 支持 MII、RMII 和 MDIO

? 雙通道 FlexRay 控制器
? 支持 ECC 保護(hù)的 8KB 消息 RAM
? 專用 FlexRay 傳輸單元 (FTU)

? 四個 CAN 控制器 (DCAN) 模塊
? 64 個支持 ECC 保護(hù)的郵箱
? 與 CAN 協(xié)議 2.0B 版兼容

? 2 個內(nèi)部集成電路 (I2C) 模塊
? 五個多通道緩沖串行外設(shè)接口 (MibSPI) 模塊
? MibSPI1：256 個字，支持 ECC 保護(hù)
? 其他 MibSPI：128 個字，支持 ECC 保護(hù)

? 4 個通用異步收發(fā)器 (UART) (SCI) 接口，其中 2 個支持本地互連網(wǎng)絡(luò) (LIN 2.1)

? 2 個新一代高端定時器 (N2HET) 模塊
? 每個模塊擁有 32 個可編程通道
? 帶有奇偶校驗(yàn)的 256 字指令 RAM
? 每個 N2HET 都帶有硬件角度生成器
? 每個 N2HET 都帶有專用高端定時器傳輸單元 (HTU)

? 2 個 12 位多通道緩沖模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (MibADC) 模塊
? MibADC1：32 通道 + 針對高達(dá) 1024 個片外通道的控制
? MibADC2：25 通道
? 16 個共享通道
? 64 個具有奇偶校驗(yàn)保護(hù)的結(jié)果緩沖器

? 增強(qiáng)型定時外設(shè)
? 7 個增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器 (ePWM) 模塊
? 6 個增強(qiáng)型捕捉 (eCAP) 模塊
? 2 個增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 (eQEP) 模塊

? 3 個片上溫度傳感器
? 多達(dá) 145 個通用 I/O (GPIO) 引腳
? 16 個具有外部中斷功能的專用 GPIO 引腳
? 封裝
? 337 焊球柵格陣列 (ZWT) 封裝 [綠色環(huán)保]

應(yīng)用 Application

剎車系統(tǒng)（防鎖死剎車系統(tǒng)和電子穩(wěn)定性控制）
電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)
混合動力汽車(HEV)和電動汽車(EV)逆變器系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)
主動駕駛員輔助系統(tǒng)
航天和航空電子設(shè)備
軌道交通
越野車