工業(yè) 4.0 和 5.0 環(huán)境中對功能的需求增加意味著嵌入式系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。而且隨著系統(tǒng)功能的增長，單個(gè)處理器通常不會(huì)削減它。所以德州儀器不斷增加其他人。

TI Sitara AM6442 是 AM64x 系列雙核 1 GHz Arm Cortex-A53 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)處理器的一部分，該處理器還集成了兩個(gè)雙核 800 MHz Arm Cortex-R5F CPU，一個(gè) 400 MHz Arm Cortex-M4F MCU 用于實(shí)現(xiàn)功能安全特性，以及兩個(gè)可編程實(shí)時(shí)單元 （PRU），用于管理設(shè)備的以太網(wǎng)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)啟用（啟用以太網(wǎng) TSN）工業(yè)通信子系統(tǒng)。由于這種計(jì)算融合，基于 AM6422 的系統(tǒng)能夠平衡 PLC、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和工業(yè)機(jī)器人等平臺的應(yīng)用程序處理、實(shí)時(shí)控制和通信任務(wù)。

為了支持所有這些處理，AM6442 Sitara 處理器具有緊密耦合的內(nèi)存 （TCM） 高速緩存存儲(chǔ)庫和高達(dá) 2 MB 片上 ECC RAM 的 SRAM 分區(qū)。此 RAM 可分為 8 個(gè) 256 KB 的存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)可分配給單個(gè)內(nèi)核以幫助隔離軟件任務(wù)。SoC 還包括一個(gè)通用內(nèi)存控制器 （GPMC），通過 16 位數(shù)據(jù)總線支持 1600 MTps LPDDR4 和 DDR4 內(nèi)存。

AM6442 處理器的這些和其他特性，例如數(shù)據(jù)移動(dòng)子系統(tǒng)服務(wù) （DMSS），在需要緊密控制回路的外部外圍設(shè)備和它們在 SoC 上所需的資源之間建立低延遲數(shù)據(jù)路徑。芯片上包含的一些內(nèi)部外圍設(shè)備也有助于這種確定性，包括兩個(gè)用于時(shí)間戳和同步的 64 位工業(yè)以太網(wǎng)外圍設(shè)備 （IEP）；18 個(gè) sigma-delta 濾波器；6x多協(xié)議位置編碼器接口；和增強(qiáng)的 PWM。

在功耗低于 2 W 的 16 nm 工藝中，這一點(diǎn)以及更多。

德州儀器 Sitara AM6442 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)處理器在行動(dòng)

當(dāng)然，如果裝有 TI AM6442 SoC 的系統(tǒng)無法與外界有效通信，那么此功能就沒有什么意義了。在這里，該設(shè)備支持一系列工業(yè)連接選項(xiàng)，首先是支持高達(dá) 1 GbE TSN 的 IEEE 1588 精確時(shí)間協(xié)議 （PTP） 的交換機(jī)。這是由上述 PRU-ICSSG 管理的，它還提供運(yùn)行 EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP 和其他協(xié)議的能力。

Sitara 提供的其他高速接口包括 PCIe Gen2 和 USB 3.1-Gen1，而通用連接和控制接口包括：

9 個(gè)可配置 UART，包括一個(gè)支持 12 Mbps PROFIBUS 的 16550 兼容 UART

7x 多通道 SPI

8 個(gè)快速 SPI 內(nèi)核（6 個(gè) Rx，2 個(gè) Tx）

3x GPIO

3 個(gè)增強(qiáng)型捕獲 （ECAP） 模塊

3x 增強(qiáng)型正交編碼器脈沖 （EQEP） 模塊

2 個(gè)支持 CAN-FD 的 CAN 模塊

所有這些網(wǎng)絡(luò)支持都由一個(gè)全面的安全套件提供支持，該套件以硬件強(qiáng)制（信任根）開始，為安全啟動(dòng)過程提供了基礎(chǔ)。AM6442 SoC 還支持基于 Arm TrustZone 的可信執(zhí)行環(huán)境 （TEE）。

會(huì)話感知加密引擎與所有標(biāo)準(zhǔn)加密方案和密鑰長度兼容，而安全協(xié)處理器在設(shè)備上提供密鑰和互連安全性。

德州儀器 Sitara AM6442 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)處理器入門

AM6442 的集成 Cortex-A53 內(nèi)核為 Linux 應(yīng)用程序提供了理想的計(jì)算特性，并且可以從 DDR 啟動(dòng) Linux 映像?？稍赥I 處理器 SDK中找到用于使用 AM6442 的 Linux 和實(shí)時(shí) Linux 開發(fā)環(huán)境和工具，該SDK每年更新一次，包含最新的長期支持 （LTS） Linux 內(nèi)核、引導(dǎo)加載程序和 Yocto 文件系統(tǒng)。

使用 SDK，開發(fā)人員可以通過前面提到的可配置內(nèi)存分區(qū)將 Linux 應(yīng)用程序與實(shí)時(shí)流隔離，從而使復(fù)雜系統(tǒng)快速上線。這甚至允許基于內(nèi)部 SRAM 塊的配置聯(lián)合或獨(dú)立部署 A53 內(nèi)核。

審核編輯：郭婷