AM2431是Sitara工業(yè)級產(chǎn)品組合中的高性能微控制器，專為需要結(jié)合實時通信和處理的應(yīng)用而設(shè)計，如電機(jī)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I/O模塊。代理銷售德州儀器旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能將為您詳細(xì)解析AM2431的技術(shù)參數(shù)及其在工業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢。

高性能內(nèi)核與靈活的存儲配置

AM2431 SoC架構(gòu)旨在通過高性能Arm Cortex-R5F內(nèi)核、緊密耦合內(nèi)存（TCM）組、可配置的SRAM分區(qū)以及進(jìn)出外設(shè)的專用低延遲路徑提供一流的實時性能。該器件包含多達(dá)兩個雙核Arm Cortex-R5F MCU子系統(tǒng)，每個內(nèi)核運(yùn)行頻率高達(dá)800MHz，高度集成，可實現(xiàn)實時處理。此外，它還包含一個單核Arm Cortex-M4F MCU，頻率高達(dá)400MHz。

每個R5F內(nèi)核具有32KB I-cache和32KB D-cache，并且所有存儲器均支持SECDED ECC（單錯誤糾正雙錯誤檢測）。TCM配置靈活，單核模式下每個集群有128KB TCM，雙核模式下每個集群有64KB TCM。此外，AM2431提供高達(dá)2MB的片上RAM（OCSRAM），帶SECDED ECC，可以以256KB的增量劃分為更小的存儲區(qū)，最多支持8個獨(dú)立的存儲區(qū)，每個存儲器組都可以分配給單個內(nèi)核，便于軟件任務(wù)分區(qū)。

靈活的工業(yè)通信功能

AM2431提供了靈活的工業(yè)通信功能，包括用于EtherCAT目標(biāo)、PROFINET設(shè)備、EtherNet/IP適配器和IO-Link控制器的完整協(xié)議棧。PRU_ICSSG進(jìn)一步提供基于千兆位和TSN（時間敏感網(wǎng)絡(luò)）的協(xié)議功能。PRU_ICSSG支持多種接口，包括UART接口、Σ Δ抽取濾波器和絕對編碼器接口。

PRU_ICSSG由多個PRU RISC內(nèi)核組成，每個Slice包含3個PRU核心（PRU通用核心、PRU實時單元核心和PRU傳輸核心），支持指令RAM帶ECC、寬邊RAM、乘法器帶可選累加器（MAC）、CRC16/32硬件加速器等功能。

強(qiáng)大的安全功能

AM2431集成了豐富的安全功能，包括支持安全啟動、硬件強(qiáng)制信任根（RoT）、接管保護(hù)、IP保護(hù)和防回滾保護(hù)等。加密加速方面，支持AES（128位/192位/256位密鑰大小）、3DES（56位/112位/168位密鑰大小）、MD5、SHA1、SHA2（224位/256位/384位/512位密鑰大小）等算法，并帶有真隨機(jī)數(shù)生成器的DRBG和PKA（公鑰加速器）協(xié)助RSA/ECC處理。

AM2431還支持廣泛的防火墻隔離、安全看門狗/定時器/IPC、安全存儲支持和XIP模式下OSPI接口的動態(tài)加密支持。這些安全特性確保了數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全性，適用于各種關(guān)鍵應(yīng)用。

豐富的外設(shè)接口

AM2431提供了豐富的外設(shè)接口，包括：

以太網(wǎng)端口：多達(dá)2個以太網(wǎng)端口，支持RGMII（10/100/1000）和MII（10/100）。

模擬接口：1個12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），可配置采樣率高達(dá)4MSPS，8個多路復(fù)用模擬輸入。

串行接口：6個內(nèi)部集成電路（I2C）端口、9個通用異步接收/發(fā)送（UART）模塊、7個多通道串行外設(shè)接口（SPI）控制器。

PWM模塊：9個增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器（EPWM）模塊、3個增強(qiáng)型捕獲（ECAP）模塊、3個增強(qiáng)型正交編碼器脈沖（EQEP）模塊。

其他接口：2個模塊化控制器局域網(wǎng)（MCAN）模塊，完全支持CAN-FD；2個快速串行接口發(fā)射器（FSITX）內(nèi)核和6個快速串行接口接收器（FSIRX）內(nèi)核。

功能安全與可靠性

AM2431符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)，專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)，提供有助于IEC 61508功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔。其系統(tǒng)能力高達(dá)SIL 3，硬件完整性高達(dá)SIL 2，并獲得TUV SUD的IEC 61508認(rèn)證。計算關(guān)鍵型內(nèi)存的ECC或奇偶校驗、CPU和片上RAM的內(nèi)置自檢（BIST）、錯誤信號模塊（ESM）帶專用錯誤引腳、選定內(nèi)部總線互連上的ECC和奇偶校驗等特性，確保了系統(tǒng)的高可靠性。

封裝與制造工藝

AM2431采用16nm FinFET技術(shù)制造，提供兩種封裝選項：

ALV：17.2mm × 17.2mm，0.8mm pitch（441-pin）[帶蓋]倒裝芯片球柵陣列（FCBGA）

ALX：11.0mm × 11.0mm，0.5mm pitch（293引腳）[包覆成型]倒裝芯片芯片級封裝（FCCSP）

應(yīng)用場景與未來展望

AM2431廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括但不限于：

電機(jī)驅(qū)動器：用于伺服驅(qū)動器中的緊密控制回路，實現(xiàn)高精度的電機(jī)控制。

遠(yuǎn)程I/O模塊：支持多種工業(yè)通信協(xié)議，實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集和傳輸。

工業(yè)自動化：通過實時通信和處理能力，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

智能電網(wǎng)：支持時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN），確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，對高性能、實時通信和處理能力的需求不斷增加。AM2431憑借其卓越的性能和豐富的功能，將在未來的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。無論是在智能制造、能源管理還是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，AM2431都將成為不可或缺的關(guān)鍵組件，助力企業(yè)提高效率、降低成本，并確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

結(jié)語

AM2431是一款高性能的工業(yè)級微控制器，憑借其強(qiáng)大的內(nèi)核配置、靈活的存儲方案、豐富的外設(shè)接口和出色的安全功能，滿足了工業(yè)應(yīng)用對實時通信和處理的需求。無論是電機(jī)驅(qū)動器、遠(yuǎn)程I/O模塊還是其他工業(yè)自動化應(yīng)用場景，AM2431都能提供可靠的支持。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，AM2431將繼續(xù)助力各行業(yè)的智能化發(fā)展，推動工業(yè)4.0進(jìn)程。如果你正在尋找一款適用于工業(yè)應(yīng)用的高性能微控制器，AM2431無疑是一個值得推薦的選擇。