Introducción:En aplicaciones críticas para la seguridad, como la dirección asistida eléctrica, el control de frenos y los inversores de accionamiento eléctrico,el nivel de seguridad funcional y la precisión de control en tiempo real de los microcontroladores determinan directamente si un sistema puede pasar la certificación OEM. El TI HerculesTM TMS570LS0914 (comúnmente conocido como elTMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículo), con una arquitectura dual de bloqueo ARM Cortex-R4F, conforme a la norma ISO 26262 ASIL D / IEC 61508 SIL 3 certificada por TÜV SÜD y una combinación de ePWM, eCAP y eQEP,y dos ADCs de 12 bits se ha convertido en una opción de MCU probada en el tiempo para el diseño de electrónica de seguridad automotrizMingjiada Electronics ha suministrado desde hace mucho tiempo originales, en stockTMS5700914APZQQ1(LQFP-100), proporcionando un apoyo estable a la cadena de suministro para proyectos críticos para la seguridad.
I. Posicionamiento del producto: El MCU HerculesTM, diseñado para el control en tiempo real de seguridad crítica
El TMS570LS0914 pertenece a la serie TMS570 de TI's Hercules de microcontroladores ARM Cortex-R de alto rendimiento para automóviles.su filosofía de diseño no se basa en maximizar la potencia de computación, pero más bien en "fallas manejables": desde la CPU hasta la memoria, desde el reloj hasta los periféricos, toda la trayectoria de datos se basa en la cobertura de diagnóstico y las capacidades de respuesta a fallos.Este dispositivo está destinado a aplicaciones en las que una avería pueda poner en peligro la seguridad humana.Por lo tanto, la integridad de su arquitectura de seguridad funcional es más crítica que los simples parámetros de rendimiento.
II. Características principales: Arquitectura de doble núcleo Lockstep, memoria ECC y matriz periférica de control de motor
2.1 Arquitectura Lockstep con doble corteza-R4F y certificación ASIL D / SIL 3
La piedra angular de laTMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoLa seguridad funcional de ARM es su doble CPU ARM Cortex-R4F operando en bloqueo: ambos núcleos ejecutan el mismo flujo de instrucciones, y los comparadores de hardware comparan continuamente sus salidas.si se detecta una desviación, una respuesta a nivel del sistema se activa a través del módulo de señalización de errores. Esta arquitectura, combinada con auto-prueba incorporada (BIST) para la CPU y la RAM, ECC para las interfaces Flash y RAM,y monitoreo de voltaje y reloj, constituye el núcleo de la cadena de diagnóstico en el chip.
El Hercules TMS570LS0914 ha recibido la certificación TÜV SÜD, lo que demuestra su capacidad para cumplir los requisitos ISO 26262 ASIL D e IEC 61508 SIL 3,y puede apoyar directamente el desarrollo y la certificación de aplicaciones de seguridad funcionalPara los sistemas requeridos para cumplir con ASIL D, esto significa que una parte significativa del trabajo de justificación de la seguridad ya se ha completado a nivel de chip.reducir significativamente la carga inicial de la certificación a nivel del sistema.
La CPU en sí cuenta con una tubería de 8 etapas con una capacidad de procesamiento de 1,66 DMIPS/MHz.Integra unidades de punto flotante de una y dos precisiones (FPU) y opera a una velocidad máxima de reloj del sistema de 160 MHz, logrando un equilibrio entre seguridad y rendimiento en tiempo real.
2.2 Subsistema de memoria con ECC y EEPROM analógico
La configuración de la memoria aborda directamente los requisitos de integridad de los datos críticos para la seguridad:
1 MB de flash protegido por ECC para almacenamiento de código de programa;
128 KB de memoria RAM protegida por ECC para datos en tiempo de ejecución;
64 KB de Flash utilizado como EEPROM analógica, también con protección ECC, adecuado para almacenar información que requiera un almacenamiento no volátil de alta fiabilidad, como parámetros de calibración y códigos de fallas.
Las tres áreas de memoria están totalmente protegidas por ECC, lo que permite corregir errores de un solo bit durante el funcionamiento y detectar errores de dos bits y activar respuestas de seguridad.evitando así la complejidad a nivel de placa asociada con EEPROMs externas o circuitos adicionales de corrección de errores.
2.3 Combinación de temporizador y ADC para el control del motor
ElTMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoLa configuración de los periféricos de control en tiempo real está claramente adaptada a las MCU críticas para la seguridad:
7 módulos mejorados de PWM (ePWM): admiten la generación de formas de onda de modulación de ancho de pulso complejo con una sobrecarga de CPU extremadamente baja; los módulos pueden sincronizar sus bases de tiempo e interoperar con N2HET.El ePWM cuenta con una entrada de protección Trip-Zone que desactiva rápidamente la salida PWM en condiciones de fallo como sobrecorriente o sobrevoltaje, evitando daños en la etapa de potencia.
2 temporizadores de última generación (N2HET): N2HET1 proporciona 32 canales programables, mientras que N2HET2 proporciona 18.Cada N2HET está equipado con un generador de ángulo de hardware y una unidad de transferencia dedicada (HTU), lo que los hace adecuados para tareas con requisitos de precisión de tiempo estrictos, como la decodificación de resolver y la generación de PWM.
6 módulos de captura mejorada (eCAP) y 2 módulos de codificación de cuadratura mejorada (eQEP): Se utilizan para capturar las marcas de tiempo de eventos externos y la retroalimentación de la posición del rotor del motor.
ADCs multi-buffered de 12 bits dobles: ADC1 proporciona 24 canales, ADC2 proporciona 16 canales, con 16 canales compartidos, para un total de 64 buffers de resultados con protección de paridad.El módulo ePWM puede generar directamente señales SOCA/SOCB para activar el muestreo ADC, logrando la sincronización a nivel de hardware entre PWM y muestreo y eliminando las desviaciones de tiempo de muestreo causadas por retrasos de software.
2.4 Interfaces de comunicación y opciones de paquetes
El dispositivo integra tres controladores CAN (DCAN), cada uno equipado con 64 colas de mensajes protegidas por paridad y compatibles con CAN 2.0A/B. También proporciona I2C, SPI multibuffered (MiDSPI),SPI estándar, y las interfaces UART/SCI con soporte LIN 2.1.TMS5700914APZQQ1es un LQFP de 100 pines (14×14) que cumple con las normas automotrices AEC-Q100 y funciona dentro de un rango de temperatura de 40 °C a +125 °C.
III. Escenarios típicos de aplicación
3.1 Dirección asistida eléctrica (EPS)
Los requisitos básicos para una MCU en aplicaciones EPS son precisión de control de par + fallo predecible.TMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoLa arquitectura de doble núcleo de lockstep y el mecanismo BIST proporcionan una cobertura continua de autodiagnóstico en el circuito de control de la dirección; la interfaz eQEP lee la posición del rotor;el ePWM impulsa el puente del inversor trifásico; dos ADCs muestran sincrónicamente las corrientes de fase; y la zona de viaje cierra rápidamente la etapa de potencia en caso de anomalía. TI enumera EPS como la principal aplicación objetivo para este dispositivo,que sirve como testimonio de su combinación de arquitectura de seguridad y periféricos de control del motor.
3.2 Sistema de frenado (ABS / ESC)
ABS y ESC requieren que la adquisición de la velocidad de las ruedas, el cálculo de la tasa de deslizamiento y el accionamiento de la válvula de solenoide se completen en milisegundos.TMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoEl módulo eCAP de la unidad de control de velocidad de las ruedas captura con precisión los pulsos del sensor de velocidad de las ruedas; la interfaz CAN intercambia comandos de frenado con la red del vehículo; N2HET genera de forma flexible secuencias de accionamiento de las válvulas solenoides;y la arquitectura lockstep garantiza la fiabilidad de los comandos de control en condiciones de funcionamiento extremas.
3.3 Inversores HEV/EV y sistemas de gestión de baterías (BMS)
En los inversores de accionamiento eléctrico, el control de tiempo muerto ePWM, la protección de hardware Trip-Zone y el muestreo síncrono ADC forman un sistema de control de seguridad de circuito cerrado para la etapa de alimentación.el dispositivo almacenará los algoritmos de control Flash de 1 MB y EEPROM analógico de 64 KB y los datos de calibración/fallo de la bateríaLa interfaz CAN maneja la comunicación con el controlador del vehículo y los nodos esclavos de la batería.
3.4 Sistemas avanzados de asistencia al conductor y control de seguridad industrial/aeroespacial
ElTMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoLa lista de aplicaciones también abarca los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), así como los sectores con requisitos de seguridad funcional explícitos, como la industria aeroespacial, las comunicaciones ferroviarias, el transporte de mercancías y el transporte de mercancías.y vehículos todoterrenoEn estos escenarios, el dispositivo no proporciona una potencia de computación de IA extrema, sino una base de control de seguridad certificable.
IV. Información sobre el suministro de productos electrónicos de Mingjiada
Mingjiada Electronics (Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.) ha suministrado durante mucho tiempo a TI's Hercules TMS570LS0914 serie de microcontroladores de seguridad.TMS5700914APZQQ1(100-LQFP), que está disponible como unidades originales de stock nuevas y adecuadas para aplicaciones de diseño como EPS, ABS/ESC, inversores de accionamiento eléctrico, BMS y controles industriales críticos para la seguridad.Para informarse sobre el estado de inventario de losTMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoo solicitar una cotización a granel, por favor póngase en contacto con el equipo de la línea de productos a través del sitio web oficial de Mingjiada.
Resumen:Valor básico del TITMS5700914: el número de personas a las que se refiere el apartado 1 del presente artículoNo se basa en qué tan rápido funciona, sino en su capacidad para tolerar errores y mantener el control.y una matriz periférica de control del motor con ePWM + eQEP + dos ADC, ofrece una fiabilidad certificable desde el chip hasta el sistema en aplicaciones críticas para la seguridad, como EPS, frenos y sistemas de accionamiento eléctrico.TMS5700914APZQQ1como productos genuinos y en stock, ayudando a los proyectos críticos para la seguridad a superar los obstáculos de la cadena de suministro desde la verificación del diseño hasta la producción en masa.
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