Когато през 2020 г. Микрочип (Microchip) представи САМ9Х60 (SAM9X60), мнозина бяха изненадани да видят нова система-върху-чип, базирана на остарялото ядро АРМ926ЕЙ-С (ARM926EJ-S). Още по-голяма е изненадата днес, когато компанията залага още по-сериозно на тази архитектура с премиерата на САМ9Х75 (SAM9X75) – хибридна система-в-корпус (SiP), сертифицирана за автомобилна употреба (АЕС-Кю100 Грейд 2 / AEC-Q100 Grade 2), която използва същото класическо ядро АРМ9 (ARM9) и интегрирана ДДР2 (DDR2) или ДДР3Л (DDR3L) памет.
Първият модел от серията ще бъде SAM9X75D5M SiP с 512 МБ вградена ДДР2 РАМ (DDR2 RAM), но компанията е проектирала и вариантите САМ9Х75Д1Г (SAM9X75D1G) с 1 Гбит ДДР3Л и САМ9Х75Д2Г (SAM9X75D2G) с 2 Гбит ДДР3Л. Хибридният микроконтролер САМ9Х75 е насочен към разработчици, които се нуждаят от среда за разработка, характерна за микроконтролери, но същевременно искат да се възползват от по-високата производителност и графични възможности на микропроцесорите за автомобилни и HMI приложения в сферата на е-мобилността.
Технически характеристики на Microchip SAM9X75D5M
- Процесорна подсистема
- Ядро – ARM926EJ-S, работещо на до 800 MHz (значително увеличение спрямо по-старите варианти с 400-600 MHz)
- 32 KB кеш за данни, 32 KB кеш за инструкции и блок за управление на паметта (MMU).
- Памет
- 512 Мбит ДДР2 СДРАМ (DDR2 SDRAM) (SAM9X75D5M)
- 1 Гбит ДДР3Л СДРАМ (DDR3L SDRAM) (SAM9X75D1G)
- 2 Гбит ДДР3Л СДРАМ (DDR3L SDRAM) (SAM9X75D2G)
- 64 KB вътрешна СРАМ (SRAM0) с достъп в рамките на един цикъл при системна скорост
- 10 KB еднократно програмируема (OTP) памет за сигурно съхранение на ключове.
- Съхранение на данни
- Външен шинен интерфейс (EBI), поддържащ 8-битова НАНД Флаш (NAND Flash) с до 24-битова програмируема многобитова ECC корекция на грешки
- Куад/Октал СПИ (Quad/Octal SPI – QSPI/OSPI) контролер
- 2x 4-битови СД/ММЦ (SD/MMC) интерфейса
- Общо 176 KB вътрешна РОМ (ROM), включваща 80 KB защитен буутлоудър и 96 KB РОМ за NAND Flash BCH ECC таблици
- Дисплей
- 4-лентов МИПИ ДСИ (MIPI DSI), ЛВДС (LVDS) и 24-битов паралелен РГБ (RGB) чрез 2D графичен контролер (GFX2D)
- Поддръжка на 10,1-инчови панели с XGA резолюция (1024 x 768)
- Камера
- Контролер за сензори за изображения (ISC) с поддръжка на ITU-R BT 601/656/1120 за сензори до 5 MP
- Поддържа сурови (raw) Bayer 12, YCbCr, монохромни и JPEG компресирани сензори до 12 бита.
- 4-лентов МИПИ ЦСИ-2 (MIPI CSI-2) и паралелен интерфейс
- Аудио
- 1x многоканален I2S контролер с TDM поддръжка
- 1x синхронен сериен контролер (SSC)
- 1x контролер клас-D с възможности за свързване към еднокраен или мостов товар
- Свързаност – Гигабит Етернет (Gigabit Ethernet) (10/100/1000 Mbps) с TSN
- ЮСБ (USB)
- 1x високоскоростен USB Device
- 3x високоскоростни USB Hosts (всички с вградени трансивъри)
- Периферия
- 8-канален 12-битов АЦП (ADC) с поддръжка на 4/5-жични резистивни сензорни екрани
- 4-канален 16-битов ШИМ (PWM) контролер
- 2x 3-канални 32-битови таймери/броячи
- 2x периодични интервални таймера с висока резолюция (64-бита)
- Разширение
- До 106 програмируеми входно-изходни линии (SiP корпусът реално извежда 67 I/O)
- 12x Флекскомс (Flexcoms), конфигурируеми като USART, SPI, I2C
- 2x КАН-ФД (CAN-FD) интерфейса
- Сигурност
- SHA и HMAC (съвместим с FIPS PUB 180)
- АЕС (AES) (128/192/256-битови ключове)
- ТДЕС (TDES) (2- или 3-ключови алгоритми)
- Тясно свързване на AES/SHA за хардуерно ускорение на АйПиСек (IPsec).
- Генератор на истински случайни числа (TRNG).
- Физически неклонируема функция (PUF), включваща DRNG
- Други
- Множество специализирани PLL вериги (системна, USB High-Speed 480 MHz, аудио, LVDS, MIPI DPHY)
- Софтуерно програмируеми режими с ултраниска консумация (ULP0, ULP1)
- Резервен режим с часовник в реално време (RTC) и контролер за изключване
- Захранващо напрежение – 3,3V до 5,5V
- Корпус – 243-изводен TFBGA, 16 × 16 мм, с 0,8 мм стъпка
- Работна температура – от −40°C до +105°C (автомобилен клас)
- Квалификация – AEC-Q100 Grade 2 (за автомобилните варианти)
Хибриден подход и софтуерна поддръжка
Както беше отбелязано, Microchip специално нарича този продукт „хибриден микроконтролер“ (въпреки че технически е микропроцесор), защото е проектиран да се програмира като микроконтролер (bare-metal/RTOS), докато разполага с периферия, характерна за микропроцесорите. От компанията твърдят също, че този хибриден подход му позволява да стартира за милисекунди, за разлика от стандартните микропроцесори с Линукс (Linux), които изискват много повече време за зареждане.
Чипът SAM9X75 може да се програмира с МПЛАБ Х ИДЕ (MPLAB X IDE) и се поддържа от рамката за вградени системи МПЛАБ Хармъни в3 (MPLAB Harmony v3). Той поддържа множество операционни системи в реално време (RTOS), включително ФрийРТОС (FreeRTOS) и Еклипс ТредХ (Eclipse ThreadX), както и програмиране на C за bare-metal приложения. За графични и HMI приложения разработчиците могат да използват пакета Микрочип Графикс Сюит (Microchip Graphics Suite – MGS) или рамки на трети страни като ЛВГЛ (LVGL) и Ембедед Уизард (Embedded Wizard) за създаване на графични потребителски интерфейси.
Платформи за разработка и модули
За да опрости процеса на разработка, компанията предлага платките САМ9Х75 Кюриосити (SAM9X75 Curiosity), предлагани като САМ9Х75 Ърли Аксес Кюриосити Уайърлес Кит (SAM9X75 Early Access Curiosity Wireless Kit) и САМ9Х75 Кюриосити ЛАН Кит (SAM9X75 Curiosity LAN Kit). И двата комплекта са почти идентични и са базирани на комерсиалния/индустриален вариант на микроконтролера SAM9X75D2G. Платката за разработка разполага с до 2 Гбит DDR3L памет, интерфейси за дисплей и камера (MIPI DSI, LVDS, RGB, MIPI-CSI-2 и 2D GPU), Gigabit Ethernet с TSN, USB, CAN-FD и различни функции за сигурност. Комплектът интегрира още 4 Гбит SLC NAND, 64 Мбит QSPI NOR, Ethernet PHY чрез дъщерна платка LAN8840, Блутут (Bluetooth – RNBD451), Уай-Фай (Wi-Fi – M.2 модул), слот за microSD карта, 40-пинов Raspberry Pi GPIO хедър и оптимизирано управление на захранването. Основната разлика е, че Wireless Kit добавя Wi-Fi и Bluetooth модули, докато LAN Kit се фокусира върху Ethernet и обща оценка на възможностите.
Компанията предоставя и референтен дизайн за система-върху-модул (СОМ / SOM) САМ9Х75. Този SOM може да бъде конфигуриран със SAM9X75 SiP (както в автомобилен, така и в индустриален вариант) с до 2 Гбит DDR2/DDR3L РАМ, до 4 Гбит NAND Flash и 64 Мбит QSPI Flash с предварително програмирани MAC адреси, заедно с Gigabit Ethernet PHY и вграден чип за управление на захранването. Модулът може да работи в индустриален температурен диапазон от −40°C до +85°C и се предлага в компактен корпус 35×30 мм със 174 пина, с поддръжка на Linux и bare-metal софтуер.
Цени и наличност
Системата-в-корпус SAM9X75D5M може да бъде закупена от магазина на Microchip както в индустриален, така и в автомобилен температурен вариант, а моделите SAM9X75D1G/D2G в момента се разпространяват като мостри. Цените започват от 9,03 евро за количества под 25 броя, като падат до 7,85 евро при поръчки над 500 броя. Системата-върху-модул САМ9Х75 също е налична в магазина на цена от приблизително 22,50 евро за малки количества и около 18,30 евро при по-големи обеми. За достъп до файловете с референтния дизайн е необходима регистрация и приемане на условията на Микрочип. Двата комплекта за разработка – SAM9X75 Early Access Curiosity Wireless Kit и SAM9X75 Curiosity LAN Kit – са на цена около 155,48 евро.
Посочените цени са препоръчителни и са конвертирани в евро по актуален курс към датата на публикуване. Възможни са разлики в зависимост от региона и доставчика.
Последвайте ни в Google News
