Промышленный MPU Renesas RZ/T2N поддерживает управление двигателями до четырёх осей и включает PWM-таймеры, интерфейсы энкодеров и тригонометрические ускорители. Предназначен для промышленных роботов, программируемых логических контроллеров (PLC), контроллеров движения и многокоординатных сервоприводов.
MPU содержит до двух ядер Arm Cortex-A55 с тактовой частотой 1,2 ГГц для обработки приложений и два ядра Cortex-R52 с частотой 800 МГц для управления в реальном времени. Также интегрирован трёхпортовый коммутатор Gigabit Ethernet с поддержкой TSN и промышленных протоколов Ethernet, таких как EtherCAT, PROFINET RT/IRT и EtherNet/IP. Этот набор функций позволяет выполнять управление двигателями в реальном времени, промышленные сетевые коммуникации и Linux-приложения на одном кристалле, снижая потребность в отдельных процессорах. MPU также может работать как контроллер или устройство промышленной сети Ethernet в зависимости от применения.
Характеристики Renesas RZ/T2N:
- CPU
- До 2x ядер Arm Cortex-A55 (64-битных) с тактовой частотой 1,2 ГГц, с кэшем инструкций/данных L1 объёмом 32 КБ, кэшем L2 объёмом 128 КБ на ядро и кэшем L3 объёмом 256 КБ
- 2x ядра Arm Cortex-R52 (32-битных) с тактовой частотой до 800 МГц, с кэшем инструкций/данных объёмом 16 КБ на ядро, NEON и FPU
- Варианты тактовой частоты CPU — 600/1200 МГц (Cortex-A55) и 400/800 МГц (Cortex-R52)
- Память
- Встроенная SRAM объёмом 2 МБ с ECC
- Тесно связанная память объёмом 576 КБ (512 КБ ATCM + 64 КБ BTCM) с ECC на каждое ядро Cortex-R52
- 16-битный интерфейс памяти LPDDR4-1600 с поддержкой до 2 ГБ (16 Гбит) и встроенным ECC
- Шифрование/дешифрование LPDDR4 на лету (варианты с поддержкой безопасности)
- Хранилище
- 2x интерфейса хоста SD/eMMC с поддержкой SD UHS-I и eMMC HS200
- 2x интерфейса xSPI с поддержкой Quad/Octal SPI, HyperFlash и HyperRAM
- 8-битный контроллер флеш-памяти NAND
- Ethernet
- 3x MAC Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с)
- 3-портовый коммутатор Gigabit Ethernet с поддержкой TSN
- 3-портовый контроллер ведомого устройства EtherCAT (отдельные варианты)
- Промышленные протоколы Ethernet — EtherCAT, PROFINET RT/IRT, EtherNet/IP
- Сетевое резервирование — HSR/PRP (отдельные варианты), DLR и FRER
- 2-портовый модуль коммутатора Ethernet уровня 3
- Поддержка IEEE 1588 PTP и TSN, включая планируемый трафик IEEE 802.1Qbv и вытеснение кадров IEEE 802.1Qbu/802.3br
- Управление двигателями
- Управление двигателями до 4 осей с трёхфазным комплементарным выходом PWM
- 31-канальный 32-битный таймер General PWM Timer (GPT) и 9-канальный многофункциональный таймер (MTU3)
- Интерфейс энкодера до 8 каналов с поддержкой A-format, EnDat 2.2, BiSS-C, HIPERFACE DSL и до 4 каналов для EnDat 3.0 и BiSS-Line
- Интерфейс дельта-сигма (ΔΣ) до 15 каналов (13 каналов в вариантах с 489 выводами)
- 2 ускорителя тригонометрических функций для вычисления синуса, косинуса и арктангенса
- 3 блока 12-битных ADC с общим числом каналов 16 (4 + 4 + 8)
- Контроллер событийных связей (ELC) для аппаратного запуска периферийных операций без вмешательства CPU
- USB — 1 порт USB 2.0 High-Speed host/device с поддержкой OTG
- PCIe — 1 интерфейс PCIe Gen2 x1 с поддержкой режимов Root Complex и Endpoint
- Прочие I/O
- 2 интерфейса CAN/CAN FD (поддержка CAN FD зависит от варианта)
- 6 интерфейсов SCI с 16-байтовыми FIFO TX/RX + 8 каналов SCI для энкодеров
- 3 интерфейса I2C (до 400 кбит/с), 4 интерфейса SPI
- Параллельный и последовательный интерфейсы внешнего хоста
- 48-канальный контроллер DMA (3 блока × 16 каналов)
- До 201 вывода GPIO, включая один вывод только для ввода (161 в вариантах с 489 выводами)
- Внешняя шина памяти — до 32 бит в вариантах с 537 выводами и 16 бит в вариантах с 489 выводами
- Безопасность
- Безопасная загрузка, безопасное обновление и аутентификация JTAG (отдельные варианты с поддержкой безопасности)
- Аппаратное ускорение криптографии для AES, RSA, ECC и SHA (отдельные варианты)
- Генератор истинных случайных чисел (TRNG) (отдельные варианты)
- Arm TrustZone
- Дешифрование на лету программ, хранящихся во внешней флеш-памяти (варианты с поддержкой безопасности)
- Прочее
- Защита памяти ECC
- сторожевые таймеры
- контроль тактовых сигналов
- расчет CRC
- блоки защиты памяти
- защита выходов PWM и обнаружение ошибок
- часы реального времени (RTC) и встроенный датчик температуры
- режим ожидания и функции остановки модулей
- Напряжение питания – 1,1 В для ядра/DDR, 1,8 В и 3,3 В для периферийных шин питания
- Корпуса
- 537-выводной корпус FBGA (21 × 21 мм, шаг 0,8 мм)
- 489-выводной корпус FBGA (16 × 16 мм, шаг 0,65 мм)
- Диапазон температур – от -40°C до +125°C (температура перехода)
Примечание: Семейство насчитывает 14 вариантов с одно- и двухъядерными конфигурациями Cortex-A55. EtherCAT, резервирование HSR/PRP, CAN FD и аппаратные средства безопасности доступны в зависимости от артикула, при этом Arm TrustZone поддерживается во всех вариантах.
В части программной поддержки компания предоставляет RZ Flexible Software Package (FSP) и IDE e² studio на базе Eclipse для приложений реального времени. RZ Linux BSP Plus также поддерживает RZ/T2N с ядром Linux 6.12 и Yocto Project 5 .0 (Scarthgap). Компания предлагает пакет Multi-OS с OpenAMP для межпроцессорного взаимодействия, а также примеры программ для EtherCAT, EtherNet/IP, OPC UA, Modbus, интерфейсов энкодеров и четырехосного управления двигателями. Поддержка программного обеспечения функциональной безопасности запланирована на вторую половину 2027 года.
Renesas также предлагает оценочную плату RZ/T2N-EVKIT на базе процессора R9A07G076M48GBG. Она включает 2 ГБ ОЗУ LPDDR4, 8 ГБ флеш-памяти eMMC, OctaFlash, флеш-память QSPI, флеш-память NAND, пять портов Ethernet, USB, PCIe, CAN, RS-485 и слот для карты microSD. Плата также оснащена встроенным отладчиком SEGGER J-Link и четырьмя разъемами для плат инверторов, предназначенными для оценки многоосевого управления двигателями с использованием дополнительных плат инверторов. К другим возможностям относятся интерфейс расширения Pmod, EEPROM объемом 16 Кбит и вход питания USB-C PD 15 В/3 А.
Компания также представила комплект платы инвертора серии RZ/T для тестирования управления двигателями, который включает плату инвертора и двигатель BLDC. плата инвертора также доступна отдельно без двигателя. Наконец, Renesas также указывает коммуникационная плата MC-COM для изолированной последовательной связи и отладки в системах управления двигателями.
RZ/T2N расширяет выбор MPU Renesas для управления двигателями. Ранее были рассмотрены Renesas RZ/T2H с четырёхъядерным SoC Cortex-A55 и двухъядерным SoC Cortex-R52, а также RZ/T2M и меньший RZ/T2L , оба на процессорах Cortex-R52 для приложений реального времени. В таблице ниже RZ/T2N сравнивается с микропроцессорами предыдущего поколения RZ/T2 и RZ/N2.
MPU Renesas RZ/T2N доступен примерно за $50 на DigiKey и Mouser , при этом на обоих указано наличие 50 единиц. Оценочный комплект RZ/T2N-EVKIT стоит $583 , тогда как дополнительный комплект платы инвертора серии RZ/T стоит $941.20, но его нет в наличии в DigiKey и Mouser. Отдельная плата инвертора и коммуникационная плата MC-COM стоят $411.80 и $176.47 соответственно. Дополнительная информация доступна на странице продукта и в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.