कंपनी ब्लॉग के बारे में मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स सप्लाईज टीआई टीएमएस5700914 सेफ्टी एमसीयू: डुअल-कोर लॉकस्टेप ASIL डी सर्टिफिकेशन और मोटर कंट्रोल पेरिफेरल्स का गहन विश्लेषण

परिचय:इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग, ब्रेक कंट्रोल और इलेक्ट्रिक ड्राइव इनवर्टर जैसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, माइक्रोकंट्रोलर की कार्यात्मक सुरक्षा स्तर और वास्तविक समय नियंत्रण सटीकता सीधे यह निर्धारित करती है कि कोई सिस्टम OEM प्रमाणीकरण पास कर सकता है या नहीं। TI हरक्यूलिस™ TMS570LS0914 (आमतौर पर इसे कहा जाता हैटीएमएस5700914), जिसमें दोहरी ARM Cortex-R4F लॉकस्टेप आर्किटेक्चर, TÜV SÜD-प्रमाणित ISO 26262 ASIL D / IEC 61508 SIL 3 अनुपालन, और ePWM, eCAP, eQEP और दोहरी 12-बिट ADCs का संयोजन शामिल है - ऑटोमोटिव सुरक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन के लिए एक समय-परीक्षणित MCU विकल्प बन गया है। मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स ने लंबे समय से वास्तविक, स्टॉक में आपूर्ति की हैTMS5700914APZQQ1(LQFP-100) इकाइयाँ, सुरक्षा-महत्वपूर्ण परियोजनाओं के लिए स्थिर आपूर्ति श्रृंखला सहायता प्रदान करती हैं।

I. उत्पाद स्थिति निर्धारण: हरक्यूलिस™ एमसीयू, सुरक्षा-महत्वपूर्ण वास्तविक समय नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किया गया

TMS570LS0914 उच्च प्रदर्शन वाले ऑटोमोटिव-ग्रेड ARM Cortex-R माइक्रोकंट्रोलर की TI की हरक्यूलिस TMS570 श्रृंखला से संबंधित है। सामान्य-उद्देश्य वाले एमसीयू के विपरीत, इसका डिज़ाइन दर्शन "कंप्यूटिंग शक्ति को अधिकतम करने" पर आधारित नहीं है, बल्कि "प्रबंधनीय विफलता" पर आधारित है: सीपीयू से मेमोरी तक, घड़ी से बाह्य उपकरणों तक, संपूर्ण डेटा पथ डायग्नोस्टिक कवरेज और गलती प्रतिक्रिया क्षमताओं के आसपास बनाया गया है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए है जहां विफलता मानव सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है; इसलिए, इसकी कार्यात्मक सुरक्षा वास्तुकला की पूर्णता केवल प्रदर्शन मापदंडों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है।

द्वितीय. मुख्य विशेषताएं: लॉकस्टेप डुअल-कोर आर्किटेक्चर, ईसीसी मेमोरी और मोटर कंट्रोल पेरिफेरल मैट्रिक्स

2.1 डुअल कॉर्टेक्स-आर4एफ लॉकस्टेप आर्किटेक्चर और एएसआईएल डी/एसआईएल 3 प्रमाणन

की आधारशिलाटीएमएस5700914इसकी कार्यात्मक सुरक्षा इसकी दोहरी एआरएम कॉर्टेक्स-आर4एफ सीपीयू है जो लॉकस्टेप में काम कर रही है: दोनों कोर एक ही निर्देश स्ट्रीम निष्पादित करते हैं, और हार्डवेयर तुलनित्र लगातार उनके आउटपुट की तुलना करते हैं; यदि कोई विचलन पाया जाता है, तो त्रुटि सिग्नलिंग मॉड्यूल के माध्यम से एक सिस्टम-स्तरीय प्रतिक्रिया शुरू हो जाती है। यह आर्किटेक्चर, सीपीयू और रैम के लिए बिल्ट-इन सेल्फ-टेस्ट (बीआईएसटी), फ्लैश और रैम इंटरफेस के लिए ईसीसी और वोल्टेज और क्लॉक मॉनिटरिंग के साथ मिलकर, ऑन-चिप डायग्नोस्टिक श्रृंखला का मूल बनाता है।

हरक्यूलिस TMS570LS0914 को TÜV SÜD प्रमाणन प्राप्त हुआ है, जो ISO 26262 ASIL D और IEC 61508 SIL 3 आवश्यकताओं को पूरा करने की अपनी क्षमता का प्रदर्शन करता है, और सीधे कार्यात्मक सुरक्षा अनुप्रयोगों के विकास और प्रमाणन का समर्थन कर सकता है। एएसआईएल डी को पूरा करने के लिए आवश्यक प्रणालियों के लिए, इसका मतलब है कि सुरक्षा औचित्य कार्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा चिप स्तर पर पहले ही पूरा हो चुका है, जिससे सिस्टम-स्तरीय प्रमाणीकरण का प्रारंभिक बोझ काफी कम हो गया है।

सीपीयू में 1.66 डीएमआईपीएस/मेगाहर्ट्ज की प्रसंस्करण क्षमता के साथ 8-चरण पाइपलाइन की सुविधा है। यह सिंगल- और डबल-प्रिसिजन फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट्स (एफपीयू) को एकीकृत करता है और सुरक्षा और वास्तविक समय के प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाते हुए 160 मेगाहर्ट्ज की अधिकतम सिस्टम क्लॉक स्पीड पर काम करता है।

2.2 ईसीसी और एनालॉग ईईपीरोम के साथ मेमोरी सबसिस्टम

मेमोरी कॉन्फ़िगरेशन सीधे सुरक्षा-महत्वपूर्ण डेटा के लिए अखंडता आवश्यकताओं को संबोधित करता है:

प्रोग्राम कोड भंडारण के लिए 1 एमबी ईसीसी-संरक्षित फ्लैश;

रनटाइम डेटा के लिए 128 केबी ईसीसी-संरक्षित रैम;

64 केबी फ्लैश का उपयोग एनालॉग ईईपीरोम के रूप में किया जाता है, यह ईसीसी सुरक्षा के साथ भी है, जो अंशांकन पैरामीटर और गलती कोड जैसे अत्यधिक विश्वसनीय गैर-वाष्पशील भंडारण की आवश्यकता वाली जानकारी संग्रहीत करने के लिए उपयुक्त है।

सभी तीन मेमोरी क्षेत्र ईसीसी द्वारा पूरी तरह से संरक्षित हैं, जिससे ऑपरेशन के दौरान सिंगल-बिट त्रुटियों को ठीक किया जा सकता है और डबल-बिट त्रुटियों का पता लगाया जा सकता है और सुरक्षा प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर किया जा सकता है, जिससे बाहरी ईईपीरोम या अतिरिक्त त्रुटि-सुधार सर्किट से जुड़ी बोर्ड-स्तरीय जटिलता से बचा जा सकता है।

2.3 मोटर नियंत्रण के लिए टाइमर और एडीसी संयोजन

टीएमएस5700914का वास्तविक समय नियंत्रण परिधीय विन्यास सुरक्षा-महत्वपूर्ण एमसीयू के लिए विशिष्ट रूप से तैयार किया गया है:

7 उन्नत पीडब्लूएम (ईपीडब्लूएम) मॉड्यूल: बेहद कम सीपीयू ओवरहेड के साथ जटिल पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन वेवफॉर्म पीढ़ी का समर्थन करते हैं; मॉड्यूल अपने समय आधार को सिंक्रनाइज़ कर सकते हैं और N2HET के साथ इंटरऑपरेट कर सकते हैं। ईपीडब्लूएम में एक ट्रिप-ज़ोन सुरक्षा इनपुट है जो ओवरकरंट या ओवरवॉल्टेज जैसी गलती स्थितियों के तहत पीडब्लूएम आउटपुट को तेजी से अक्षम कर देता है, जिससे पावर स्टेज को नुकसान से बचाया जा सकता है।

2 अगली पीढ़ी के हाई-एंड टाइमर (N2HET): N2HET1 32 प्रोग्रामयोग्य चैनल प्रदान करता है, जबकि N2HET2 18 प्रदान करता है। प्रत्येक N2HET एक हार्डवेयर कोण जनरेटर और एक समर्पित ट्रांसफर यूनिट (HTU) से सुसज्जित है, जो उन्हें रिज़ॉल्वर डिकोडिंग और PWM पीढ़ी जैसे कठोर समय सटीकता आवश्यकताओं वाले कार्यों के लिए उपयुक्त बनाता है।

6 एन्हांस्ड कैप्चर (eCAP) मॉड्यूल और 2 एन्हांस्ड क्वाडरेचर एनकोडर (eQEP) मॉड्यूल: बाहरी इवेंट टाइमस्टैम्प और मोटर रोटर स्थिति फीडबैक को कैप्चर करने के लिए उपयोग किया जाता है।

दोहरी 12-बिट मल्टी-बफ़र एडीसी: एडीसी1 24 चैनल प्रदान करता है, एडीसी2 16 चैनल प्रदान करता है, 16 साझा चैनलों के साथ, समता सुरक्षा के साथ कुल 64 परिणाम बफ़र्स के लिए। ईपीडब्लूएम मॉड्यूल एडीसी सैंपलिंग को ट्रिगर करने के लिए सीधे एसओसीए/एसओसीबी सिग्नल उत्पन्न कर सकता है, पीडब्लूएम और सैंपलिंग के बीच हार्डवेयर-स्तरीय सिंक्रनाइज़ेशन प्राप्त कर सकता है और सॉफ्टवेयर देरी के कारण होने वाले सैंपलिंग समय विचलन को समाप्त कर सकता है।

2.4 संचार इंटरफेस और पैकेज विकल्प

डिवाइस तीन CAN नियंत्रकों (DCAN) को एकीकृत करता है, प्रत्येक 64 समता-संरक्षित संदेश कतारों से सुसज्जित है और CAN 2.0A/B के साथ संगत है। यह I²C, मल्टी-बफ़र्ड SPI (MiDSPI), मानक SPI और LIN 2.1 समर्थन के साथ UART/SCI इंटरफ़ेस भी प्रदान करता है। पैकेजिंग के संदर्भ में,TMS5700914APZQQ1एक 100-पिन LQFP (14×14) है जो AEC-Q100 ऑटोमोटिव मानकों का अनुपालन करता है और -40°C से +125°C के तापमान रेंज के भीतर संचालित होता है।

तृतीय. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

3.1 इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग (ईपीएस)

ईपीएस अनुप्रयोगों में एमसीयू के लिए मुख्य आवश्यकताएं "टॉर्क नियंत्रण सटीकता + पूर्वानुमानित विफलता" हैं।टीएमएस5700914लॉकस्टेप डुअल-कोर आर्किटेक्चर और बीआईएसटी तंत्र स्टीयरिंग कंट्रोल लूप में निरंतर स्व-नैदानिक ​​​​कवरेज प्रदान करते हैं; eQEP इंटरफ़ेस रोटर स्थिति को पढ़ता है; ePWM तीन-चरण इन्वर्टर ब्रिज को चलाता है; दोहरे एडीसी समकालिक रूप से चरण धाराओं का नमूना लेते हैं; और ट्रिप-ज़ोन किसी विसंगति की स्थिति में बिजली चरण को तेजी से बंद कर देता है। टीआई ने ईपीएस को इस डिवाइस के लिए शीर्ष लक्ष्य एप्लिकेशन के रूप में सूचीबद्ध किया है, जो सुरक्षा वास्तुकला और मोटर नियंत्रण बाह्य उपकरणों के संयोजन के लिए एक प्रमाण पत्र के रूप में कार्य करता है।

3.2 ब्रेकिंग सिस्टम (एबीएस/ईएससी)

एबीएस और ईएससी को व्हील स्पीड अधिग्रहण, स्लिप रेट गणना और सोलनॉइड वाल्व ड्राइव को मिलीसेकंड के भीतर पूरा करने की आवश्यकता होती है।टीएमएस5700914का eCAP मॉड्यूल व्हील स्पीड सेंसर पल्स को सटीक रूप से कैप्चर करता है; CAN इंटरफ़ेस वाहन नेटवर्क के साथ ब्रेकिंग कमांड का आदान-प्रदान करता है; N2HET लचीले ढंग से सोलनॉइड वाल्व ड्राइव अनुक्रम उत्पन्न करता है; और लॉकस्टेप आर्किटेक्चर अत्यधिक परिचालन स्थितियों के तहत नियंत्रण आदेशों की विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।

3.3 एचईवी/ईवी इनवर्टर और बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस)

इलेक्ट्रिक ड्राइव इनवर्टर में, ईपीडब्लूएम डेड-टाइम कंट्रोल, ट्रिप-ज़ोन हार्डवेयर सुरक्षा और एडीसी सिंक्रोनस सैंपलिंग पावर स्टेज के लिए एक बंद-लूप सुरक्षा नियंत्रण प्रणाली बनाते हैं। बीएमएस में, डिवाइस का 1 एमबी फ्लैश और 64 केबी एनालॉग ईईपीरोम क्रमशः ईसीसी सुरक्षा के साथ नियंत्रण एल्गोरिदम और बैटरी कैलिब्रेशन/फॉल्ट डेटा स्टोर करते हैं। CAN इंटरफ़ेस वाहन नियंत्रक और बैटरी स्लेव नोड्स के साथ संचार संभालता है।

3.4 उन्नत ड्राइवर सहायता प्रणालियाँ और औद्योगिक/एयरोस्पेस सुरक्षा नियंत्रण

टीएमएस5700914एप्लिकेशन सूची में उन्नत ड्राइवर सहायता प्रणाली (एडीएएस) के साथ-साथ एयरोस्पेस, रेलवे संचार और ऑफ-रोड वाहन जैसे स्पष्ट कार्यात्मक सुरक्षा आवश्यकताओं वाले क्षेत्र भी शामिल हैं। इन परिदृश्यों में, डिवाइस अत्यधिक एआई कंप्यूटिंग शक्ति प्रदान नहीं करता है, बल्कि एक प्रमाणित सुरक्षा नियंत्रण आधार प्रदान करता है।

चतुर्थ. मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स आपूर्ति सूचना

मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स (शेन्ज़ेन मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी लिमिटेड) ने लंबे समय से टीआई के हरक्यूलिस टीएमएस570एलएस0914 श्रृंखला के सुरक्षा माइक्रोकंट्रोलर्स की आपूर्ति की है। प्रमुख मॉडलों में शामिल हैंTMS5700914APZQQ1(100-एलक्यूएफपी), जो ईपीएस, एबीएस/ईएससी, इलेक्ट्रिक ड्राइव इनवर्टर, बीएमएस और सुरक्षा-महत्वपूर्ण औद्योगिक नियंत्रण जैसे डिजाइन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बिल्कुल नई, वास्तविक, इन-स्टॉक इकाइयों के रूप में उपलब्ध है। की सूची स्थिति के बारे में पूछताछ करने के लिएटीएमएस5700914या थोक उद्धरण का अनुरोध करें, कृपया मिंगजियाडा आधिकारिक वेबसाइट के माध्यम से उत्पाद लाइन टीम से संपर्क करें।

सारांश:टीआई का मूल मूल्यटीएमएस5700914यह "कितनी तेज़ चलती है" में नहीं है, बल्कि "त्रुटियों को सहन करने और नियंत्रण बनाए रखने की इसकी क्षमता" में निहित है। डुअल कॉर्टेक्स-आर4एफ लॉकस्टेप ऑपरेशन, फुल-लिंक ईसीसी, टीयूवी एसयूडी एएसआईएल डी/एसआईएल 3 प्रमाणन और ईपीडब्ल्यूएम + ईक्यूईपी + डुअल एडीसी की विशेषता वाले मोटर नियंत्रण परिधीय मैट्रिक्स के साथ, यह ईपीएस, ब्रेकिंग और इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम जैसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में चिप से सिस्टम तक प्रमाणित विश्वसनीयता प्रदान करता है। मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स आपूर्ति करता हैTMS5700914APZQQ1वास्तविक, स्टॉक में मौजूद उत्पादों के रूप में, सुरक्षा-महत्वपूर्ण परियोजनाओं को डिज़ाइन सत्यापन से लेकर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक आपूर्ति श्रृंखला की बाधाओं को दूर करने में मदद मिलती है।

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