工业 4.0 和 5.0 环境中对功能的需求增加意味着嵌入式系统变得越来越复杂。而且随着系统功能的增长,单个处理器通常不会削减它。所以德州仪器不断增加其他人。
ti sitara am6442 是 am64x 系列双核 1 ghz arm cortex-a53 实时网络处理器的一部分,该处理器还集成了两个双核 800 mhz arm cortex-r5f cpu,一个 400 mhz arm cortex-m4f mcu 用于实现功能安全特性,以及两个可编程实时单元 (pru),用于管理设备的以太网时间敏感网络启用(启用以太网 tsn)工业通信子系统。由于这种计算融合,基于 am6422 的系统能够平衡 plc、电机驱动器和工业机器人等平台的应用程序处理、实时控制和通信任务。
为了支持所有这些处理,am6442 sitara 处理器具有紧密耦合的内存 (tcm) 高速缓存存储库和高达 2 mb 片上 ecc ram 的 sram 分区。此 ram 可分为 8 个 256 kb 的存储区,每个存储区可分配给单个内核以帮助隔离软件任务。soc 还包括一个通用内存控制器 (gpmc),通过 16 位数据总线支持 1600 mtps lpddr4 和 ddr4 内存。
am6442 处理器的这些和其他特性,例如数据移动子系统服务 (dmss),在需要紧密控制回路的外部外围设备和它们在 soc 上所需的资源之间建立低延迟数据路径。芯片上包含的一些内部外围设备也有助于这种确定性,包括两个用于时间戳和同步的 64 位工业以太网外围设备 (iep);18 个 sigma-delta 滤波器;6x多协议位置编码器接口;和增强的 pwm。
在功耗低于 2 w 的 16 nm 工艺中,这一点以及更多。
德州仪器 sitara am6442 实时网络处理器在行动
当然,如果装有 ti am6442 soc 的系统无法与外界有效通信,那么此功能就没有什么意义了。在这里,该设备支持一系列工业连接选项,首先是支持高达 1 gbe tsn 的 ieee 1588 精确时间协议 (ptp) 的交换机。这是由上述 pru-icssg 管理的,它还提供运行 ethercat、profinet、ethernet/ip 和其他协议的能力。
sitara 提供的其他高速接口包括 pcie gen2 和 usb 3.1-gen1,而通用连接和控制接口包括:
9 个可配置 uart,包括一个支持 12 mbps profibus 的 16550 兼容 uart
7x 多通道 spi
8 个快速 spi 内核(6 个 rx,2 个 tx)
3x gpio
3 个增强型捕获 (ecap) 模块
3x 增强型正交编码器脉冲 (eqep) 模块
2 个支持 can-fd 的 can 模块
所有这些网络支持都由一个全面的安全套件提供支持,该套件以硬件强制(信任根)开始,为安全启动过程提供了基础。am6442 soc 还支持基于 arm trustzone 的可信执行环境 (tee)。
会话感知加密引擎与所有标准加密方案和密钥长度兼容,而安全协处理器在设备上提供密钥和互连安全性。
德州仪器 sitara am6442 实时网络处理器入门
am6442 的集成 cortex-a53 内核为 linux 应用程序提供了理想的计算特性,并且可以从 ddr 启动 linux 映像。可在ti 处理器 sdk中找到用于使用 am6442 的 linux 和实时 linux 开发环境和工具,该sdk每年更新一次,包含最新的长期支持 (lts) linux 内核、引导加载程序和 yocto 文件系统。
使用 sdk,开发人员可以通过前面提到的可配置内存分区将 linux 应用程序与实时流隔离,从而使复杂系统快速上线。这甚至允许基于内部 sram 块的配置联合或独立部署 a53 内核。
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