Giới thiệu: Trong các ứng dụng quan trọng về an toàn như hệ thống lái trợ lực điện, điều khiển phanh và bộ biến tần truyền động điện, mức độ an toàn chức năng và độ chính xác điều khiển thời gian thực của bộ vi điều khiển trực tiếp quyết định liệu một hệ thống có thể vượt qua chứng nhận OEM hay không. Bộ vi điều khiển Hercules™ TMS570LS0914 của TI (thường được gọi là TMS5700914), với kiến trúc khóa kép ARM Cortex-R4F, tuân thủ ISO 26262 ASIL D / IEC 61508 SIL 3 được chứng nhận bởi TÜV SÜD, và sự kết hợp của ePWM, eCAP, eQEP và bộ ADC kép 12-bit—đã trở thành một lựa chọn MCU đã được kiểm chứng theo thời gian cho thiết kế điện tử an toàn ô tô. Mingjiada Electronics từ lâu đã cung cấp các đơn vị TMS5700914APZQQ1 chính hãng, có sẵn trong kho, cung cấp hỗ trợ chuỗi cung ứng ổn định cho các dự án quan trọng về an toàn.
I. Định vị sản phẩm: MCU Hercules™, Được thiết kế cho Điều khiển Thời gian thực Quan trọng về An toàn
TMS570LS0914 thuộc dòng Hercules TMS570 của TI, bao gồm các bộ vi điều khiển ARM Cortex-R hiệu năng cao, cấp ô tô. Khác với các MCU đa dụng, triết lý thiết kế của nó không dựa trên việc "tối đa hóa sức mạnh tính toán", mà dựa trên "khả năng lỗi có thể quản lý": Từ CPU đến bộ nhớ, từ xung nhịp đến các ngoại vi, toàn bộ đường dẫn dữ liệu được xây dựng dựa trên khả năng chẩn đoán và phản ứng lỗi. Thiết bị này dành cho các ứng dụng mà lỗi có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người; do đó, sự hoàn chỉnh của kiến trúc an toàn chức năng của nó quan trọng hơn các thông số hiệu năng đơn thuần.
II. Tính năng cốt lõi: Kiến trúc khóa kép, Bộ nhớ ECC và Ma trận ngoại vi điều khiển động cơ
2.1 Kiến trúc khóa kép Cortex-R4F và Chứng nhận ASIL D / SIL 3
Nền tảng của an toàn chức năng của TMS5700914 là hai CPU ARM Cortex-R4F hoạt động ở chế độ khóa kép: cả hai lõi đều thực thi cùng một luồng lệnh và các bộ so sánh phần cứng liên tục so sánh đầu ra của chúng; nếu phát hiện sai lệch, một phản ứng cấp hệ thống sẽ được kích hoạt thông qua mô-đun báo hiệu lỗi. Kiến trúc này, kết hợp với kiểm tra tự động tích hợp (BIST) cho CPU và RAM, ECC cho giao diện Flash và RAM, cùng với giám sát điện áp và xung nhịp, tạo thành cốt lõi của chuỗi chẩn đoán trên chip.
Hercules TMS570LS0914 đã nhận được chứng nhận TÜV SÜD, chứng minh khả năng đáp ứng các yêu cầu ISO 26262 ASIL D và IEC 61508 SIL 3, và có thể hỗ trợ trực tiếp việc phát triển và chứng nhận các ứng dụng an toàn chức năng. Đối với các hệ thống yêu cầu đáp ứng ASIL D, điều này có nghĩa là một phần đáng kể công việc biện minh an toàn đã được hoàn thành ở cấp độ chip, giảm đáng kể gánh nặng ban đầu của việc chứng nhận cấp hệ thống.
Bản thân CPU có một đường ống 8 giai đoạn với công suất xử lý 1,66 DMIPS/MHz. Nó tích hợp các đơn vị dấu phẩy động đơn và kép (FPU) và hoạt động ở tốc độ xung nhịp hệ thống tối đa 160 MHz, cân bằng giữa an toàn và hiệu năng thời gian thực.
2.2 Hệ thống bộ nhớ với ECC và EEPROM tương tự
Cấu hình bộ nhớ trực tiếp giải quyết các yêu cầu về tính toàn vẹn cho dữ liệu quan trọng về an toàn:
1 MB Flash được bảo vệ ECC để lưu trữ mã chương trình;
128 KB RAM được bảo vệ ECC cho dữ liệu thời gian chạy;
64 KB Flash được sử dụng làm EEPROM tương tự, cũng được bảo vệ ECC, phù hợp để lưu trữ thông tin yêu cầu lưu trữ không bay hơi có độ tin cậy cao, chẳng hạn như tham số hiệu chuẩn và mã lỗi.
Cả ba vùng bộ nhớ đều được bảo vệ hoàn toàn bằng ECC, cho phép sửa lỗi một bit trong quá trình hoạt động và phát hiện lỗi hai bit để kích hoạt phản ứng an toàn, từ đó tránh được sự phức tạp ở cấp độ bo mạch liên quan đến EEPROM bên ngoài hoặc các mạch sửa lỗi bổ sung.
2.3 Kết hợp Bộ định thời và ADC cho Điều khiển Động cơ
Danh sách ứng dụng của TMS5700914 được tùy chỉnh rõ ràng cho các MCU quan trọng về an toàn:
7 mô-đun PWM nâng cao (ePWM): Hỗ trợ tạo dạng sóng điều chế độ rộng xung phức tạp với chi phí CPU cực thấp; các mô-đun có thể đồng bộ hóa cơ sở thời gian của chúng và tương tác với N2HET. ePWM có đầu vào bảo vệ Trip-Zone để nhanh chóng vô hiệu hóa đầu ra PWM trong các điều kiện lỗi như quá dòng hoặc quá áp, ngăn ngừa hư hỏng tầng công suất.
2 bộ định thời cao cấp thế hệ tiếp theo (N2HET): N2HET1 cung cấp 32 kênh có thể lập trình, trong khi N2HET2 cung cấp 18 kênh. Mỗi N2HET được trang bị bộ tạo góc phần cứng và đơn vị truyền tải chuyên dụng (HTU), làm cho chúng phù hợp với các tác vụ có yêu cầu độ chính xác thời gian nghiêm ngặt, chẳng hạn như giải mã bộ mã hóa vòng quay và tạo PWM.
6 mô-đun Capture nâng cao (eCAP) và 2 mô-đun Encoder Tứ phân nâng cao (eQEP): Được sử dụng để ghi lại dấu thời gian sự kiện bên ngoài và phản hồi vị trí rôto động cơ.
Bộ ADC kép 12-bit đa bộ đệm: ADC1 cung cấp 24 kênh, ADC2 cung cấp 16 kênh, với 16 kênh chia sẻ, tổng cộng 64 bộ đệm kết quả có bảo vệ chẵn lẻ. Mô-đun ePWM có thể trực tiếp tạo tín hiệu SOCA/SOCB để kích hoạt lấy mẫu ADC, đạt được đồng bộ hóa cấp phần cứng giữa PWM và lấy mẫu, đồng thời loại bỏ sai lệch thời gian lấy mẫu do độ trễ phần mềm gây ra.
2.4 Giao diện Truyền thông và Tùy chọn Đóng gói
Thiết bị tích hợp ba bộ điều khiển CAN (DCAN), mỗi bộ được trang bị 64 hàng đợi tin nhắn được bảo vệ chẵn lẻ và tương thích với CAN 2.0A/B. Nó cũng cung cấp các giao diện I²C, SPI đa bộ đệm (MiDSPI), SPI tiêu chuẩn và UART/SCI với hỗ trợ LIN 2.1. Về đóng gói, TMS5700914APZQQ1 là loại LQFP 100 chân (14×14) tuân thủ các tiêu chuẩn ô tô AEC-Q100 và hoạt động trong dải nhiệt độ từ –40°C đến +125°C.
III. Kịch bản ứng dụng điển hình
3.1 Hệ thống lái trợ lực điện (EPS)
Các yêu cầu cốt lõi đối với MCU trong ứng dụng EPS là "độ chính xác điều khiển mô-men xoắn + lỗi có thể dự đoán". Kiến trúc khóa kép và cơ chế BIST của TMS5700914 cung cấp phạm vi chẩn đoán tự động liên tục trong vòng lặp điều khiển lái; giao diện eQEP đọc vị trí rôto; ePWM điều khiển cầu biến tần ba pha; bộ ADC kép lấy mẫu đồng bộ dòng pha; và Trip-Zone nhanh chóng ngắt tầng công suất khi có bất thường. TI liệt kê EPS là ứng dụng mục tiêu hàng đầu cho thiết bị này, điều này minh chứng cho sự kết hợp giữa kiến trúc an toàn và các ngoại vi điều khiển động cơ của nó.
3.2 Hệ thống phanh (ABS / ESC)
ABS và ESC yêu cầu thu thập tốc độ bánh xe, tính toán tốc độ trượt và điều khiển van điện từ phải hoàn thành trong vòng mili giây. Mô-đun eCAP của TMS5700914 ghi lại chính xác các xung cảm biến tốc độ bánh xe; giao diện CAN trao đổi lệnh phanh với mạng lưới xe; N2HET linh hoạt tạo ra các chuỗi điều khiển van điện từ; và kiến trúc khóa kép đảm bảo độ tin cậy của lệnh điều khiển trong các điều kiện hoạt động khắc nghiệt.
3.3 Bộ biến tần HEV/EV và Hệ thống quản lý pin (BMS)
Trong các bộ biến tần truyền động điện, điều khiển thời gian chết ePWM, bảo vệ phần cứng Trip-Zone và lấy mẫu đồng bộ ADC tạo thành một hệ thống điều khiển an toàn vòng kín cho tầng công suất. Trong BMS, bộ nhớ Flash 1 MB và EEPROM tương tự 64 KB của thiết bị lần lượt lưu trữ các thuật toán điều khiển và dữ liệu hiệu chuẩn/lỗi pin, với bảo vệ ECC trên toàn bộ. Giao diện CAN xử lý truyền thông với bộ điều khiển xe và các nút phụ pin.
3.4 Hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến và Điều khiển an toàn công nghiệp/hàng không vũ trụ
Danh sách ứng dụng của TMS5700914 cũng bao gồm Hệ thống hỗ trợ lái xe tiên tiến (ADAS), cũng như các lĩnh vực có yêu cầu an toàn chức năng rõ ràng, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, truyền thông đường sắt và xe địa hình. Trong các kịch bản này, thiết bị không cung cấp sức mạnh tính toán AI cực cao, mà là một nền tảng điều khiển an toàn có thể chứng nhận.
IV. Thông tin cung cấp của Mingjiada Electronics
Mingjiada Electronics (Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.) từ lâu đã cung cấp các bộ vi điều khiển an toàn dòng Hercules TMS570LS0914 của TI. Các mẫu chính bao gồm TMS5700914APZQQ1 (100-LQFP), có sẵn dưới dạng sản phẩm mới tinh, chính hãng, có sẵn trong kho, phù hợp cho các ứng dụng thiết kế như EPS, ABS/ESC, bộ biến tần truyền động điện, BMS và các điều khiển công nghiệp quan trọng về an toàn. Để hỏi về tình trạng tồn kho của TMS5700914 hoặc yêu cầu báo giá số lượng lớn, vui lòng liên hệ với nhóm sản phẩm qua trang web chính thức của Mingjiada.
Tóm tắt: Giá trị cốt lõi của TI TMS5700914 không nằm ở "tốc độ hoạt động của nó", mà ở "khả năng chịu lỗi và duy trì kiểm soát". Với hoạt động khóa kép Cortex-R4F kép, ECC toàn liên kết, chứng nhận TÜV SÜD ASIL D / SIL 3 và ma trận ngoại vi điều khiển động cơ với ePWM + eQEP + ADC kép, nó mang lại độ tin cậy có thể chứng nhận từ chip đến hệ thống trong các ứng dụng quan trọng về an toàn như EPS, phanh và hệ thống truyền động điện. Mingjiada Electronics cung cấp TMS5700914APZQQ1 dưới dạng sản phẩm chính hãng, có sẵn trong kho, giúp các dự án quan trọng về an toàn vượt qua các rào cản chuỗi cung ứng từ xác minh thiết kế đến sản xuất hàng loạt.
Thẻ: TMS5700914APZQQ1, TMS5700914APZQQ, TMS5700914APZQ, TMS5700914APZ, TMS5700914AP, TMS5700914A, TMS5700914
Người liên hệ: Mr. Sales Manager
Tel: 86-13410018555
Fax: 86-0755-83957753
Vietnamese
