Microchip SAM9X75 — гибридный автомобильный MCU: Неожиданно, но ARM9 все еще актуален в 2026 году

Первым устройством станет SiP SAM9X75D5M с 512 Мбит встроенной оперативной памяти DDR2, но компания также разработала SAM9X75D1G с 1 Гбит DDR3L и SAM9X75D2G с 2 Гбит DDR3L. Гибридный MCU SAM9X75 на базе ARM9 предназначен для разработчиков, которым требуется среда разработки, подобная MCU, с одновременным использованием более высоких вычислительных и графических возможностей микропроцессоров для автомобильных HMI-приложений и приложений для электромобилей.

Технические характеристики Microchip SAM9X75D5M:

• Центральный процессор
  • Ядро – ARM926EJ-S с частотой до 800 МГц (значительное увеличение по сравнению с более старыми вариантами на 400-600 МГц)
  • Кэш данных 32 КБ, кэш инструкций 32 КБ и блок управления памятью (MMU).
• Память
  • 512 Мбит DDR2 SDRAM (SAM9X75D5M)
  • 1 Гбит DDR3L SDRAM (SAM9X75D1G)
  • 2 Гбит DDR3L SDRAM (SAM9X75D2G)
  • 64 КБ встроенной SRAM (SRAM0) с одноцикловым доступом на системной скорости
  • 10 КБ памяти OTP для безопасного хранения ключей.
• Накопители данных
  • Внешний интерфейс шины (EBI), поддерживающий 8-битную NAND Flash с программируемой многоразрядной коррекцией ошибок (ECC) до 24 бит
  • Контроллер Quad/Octal SPI (QSPI/OSPI)
  • 2 интерфейса SD/MMC с 4-битной шиной данных
  • 176 КБ встроенной ROM (включает 80 КБ безопасного загрузчика и 96 КБ ROM для таблиц BCH ECC NAND Flash)
• Дисплей
  • 4-канальный MIPI DSI, LVDS и 24-битный параллельный RGB через 2D графический контроллер (GFX2D)
  • Поддержка панелей размером до 10,1 дюйма с разрешением XGA (1024 x 768)
• Камера
  • Контроллер изображения (ISC) с поддержкой ITU-R BT 601/656/1120 для сенсоров до 5 МП
  • Поддержка сенсоров с форматом raw Bayer 12, YCbCr, монохромных и сжатых JPEG до 12 бит.
  • 4-канальный MIPI CSI-2 и параллельный интерфейс
• Аудио
  • 1 многоканальный контроллер I2S с поддержкой TDM
  • 1 синхронный последовательный контроллер (SSC)
  • 1 контроллер Class-D с возможностью однотактного или мостового подключения нагрузки
• Сетевая связь – Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с) с TSN
• USB
  • 1 устройство USB High-speed
  • 3 хоста USB High-speed (все с выделенными встроенными транссиверами)
• Периферия
  • 8-канальный 12-разрядный АЦП с поддержкой 4/5-проводного резистивного тачскрина
  • 4-канальный 16-разрядный ШИМ-контроллер
  • 2x 3-канальных 32-разрядных таймера/счётчика
  • 2x высокоточных (64-разрядных) периодических интервальных таймера
• Расширение
  • До 106x программируемых линий ввода-вывода (в SiP фактически выведено 67 линий I/O)
  • 12x Flexcom (USART, SPI, I2C)
  • 2x интерфейса CAN-FD
• Безопасность
  • SHA и HMAC (совместимые с FIPS PUB 180)
  • AES (128/192/256-битные ключи)
  • TDES (2- или 3-ключевые алгоритмы)
  • Тесная связь AES/SHA для аппаратного ускорения IPsec.
  • Генератор истинно случайных чисел (TRNG).
  • Физически неклонируемая функция (PUF), включая DRNG
• Прочее
  • Несколько специализированных ФАПЧ (системная, USB High-Speed 480 МГц, аудио, LVDS, MIPI DPHY)
  • Программируемые программно сверхэкономичные режимы (ULP0, ULP1)
  • Резервный режим с часами реального времени (RTC) и контроллером отключения питания
• Напряжение питания – от 3.3 В до 5.5 В
• Корпус – 243-шариковый TFBGA, 16 × 16 мм, шаг 0.8 мм
• Рабочая температура – от −40°C до +105°C (автомобильный класс)
• Квалификация – AEC-Q100 Grade 2 (автомобильные варианты)

Как отмечено во введении, Microchip специально называет это «Гибридным MCU» (хотя технически это MPU), поскольку он спроектирован для программирования как MCU (bare-metal/RTOS), но имеет периферию MPU. Microchip также заявляет, что этот гибридный подход позволяет ему загружаться за миллисекунды по сравнению со стандартными MPU под Linux, которым для загрузки требуется значительно больше времени.

Микросхему SAM9X75 можно программировать в среде MPLAB X IDE, и она поддерживается фреймворком MPLAB Harmony v3 для встраиваемой разработки. Поддерживаются различные варианты RTOS, включая FreeRTOS и Eclipse ThreadX, а также язык C для разработки на уровне bare-metal. Для графики и HMI-приложений разработчики могут использовать Microchip Graphics Suite (MGS) или сторонние фреймворки, такие как LVGL и Embedded Wizard, для создания графических интерфейсов на встроенном дисплее и 2D-графическом процессоре устройства.

Чтобы упростить процесс разработки, компания предлагает отладочные платы SAM9X75 curiosity, продаваемые как Комплект SAM9X75 Early Access Curiosity Wireless   и   Комплект SAM9X75 Curiosity LAN . Оба по сути одинаковы и основаны на SAM9X75D2G — коммерческом/промышленном варианте MCU. Отладочная плата оснащена памятью DDR3L объёмом до 2 Гбит, интерфейсами дисплея и камеры (MIPI DSI, LVDS, RGB, MIPI-CSI-2 и 2D GPU), гигабитным Ethernet с TSN, USB, CAN-FD и различными функциями безопасности, такими как безопасная загрузка, TRNG, PUF и криптографические ускорители. Комплект дополнительно включает 4-Гбит SLC NAND, 64-Мбит QSPI NOR, PHY для Ethernet через дочернюю плату LAN8840, Bluetooth (RNBD451), Wi-Fi (модуль M.2), слот для карт microSD, 40-контактный GPIO-разъём Raspberry Pi и оптимизированные функции управления питанием. Основное различие между ними в том, что беспроводной комплект добавляет модули Wi-Fi и Bluetooth для подключённых приложений, а LAN-комплект ориентирован на Ethernet и общую оценку.

Компания также предоставляет поддержку референс-дизайна для модуля SAM9X75 SOM. Этот SoM может быть сконфигурирован с SiP SAM9X75 (как автомобильный, так и промышленный варианты) с оперативной памятью DDR2/DDR3L до 2 Гбит, NAND Flash до 4 Гбит и QSPI Flash на 64 Мбит с предварительно запрограммированными MAC-адресами, а также с гигабитным PHY для Ethernet и встроенной микросхемой управления питанием. Модуль может работать в промышленном температурном диапазоне от −40°C до +85°C и поставляется в компактном корпусе 35×30 мм с 174 выводами с поддержкой программного обеспечения под Linux и bare-metal.

Микросхему SAM9X75D5M SiP можно приобрести в   магазине Microchip в промышленном и автомобильном температурных вариантах, а версии SAM9X75D1G/D2G в настоящее время доступны в виде образцов. Цена начинается от $9.81 при заказе менее 25 единиц и снижается до $8.53 для заказов свыше 500 единиц.   Модуль SAM9X75 System-on-Module (SOM) также доступен в магазине по цене примерно $24.46 для малых объёмов и около $19.89 при крупных заказах. Для доступа к файлам референс-дизайна необходимо войти в систему и принять условия Microchip. Кроме того, и комплект SAM9X75 Early Access Curiosity Wireless Kit, и комплект SAM9X75 Curiosity LAN Kit стоят около $169.00. Более подробная информация доступна в пресс-релизе .

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.