TI AM437x高性能处理器基于ARM Cortex-A9内核。
这些处理器通过3D图形加速增强了丰富的图形用户界面,以及用于确定性实时处理的协处理器,包括EtherCAT、PROFIBUS、EnDat等工业通信协议。这些设备支持高级操作系统(HLOS)。TI免费提供Linux。TI的设计网络和生态系统合作伙伴提供其他HLOS。
这些设备为基于低性能ARM内核的系统提供升级,并提供更新的外围设备,包括QSPI-NOR和LPDDR2等内存选项。
处理器包含功能框图中所示的子系统,并对每个子系统进行简要描述。
处理器子系统基于ARM Cortex-A9内核,PowerVR SGX图形加速器子系统提供3D图形加速,以支持显示和高级用户界面。
可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS)与ARM内核分离,允许独立操作和计时,以提高效率和灵活性。PRU-ICSS支持额外的外围接口和实时协议,如EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、以太网Powerlink、Sercos、EnDat等。PRU-ICSS支持并行的EnDat和另一种工业通信协议。此外,PRU-ICSS的可编程性质,以及对引脚、事件和所有片上系统(SoC)资源的访问,在实现快速实时响应、专用数据处理操作、定制外围接口以及从SoC的其他处理器核心卸载任务方面提供了灵活性。
高性能互连为多路启动器向内部和外部存储器控制器以及芯片上外围设备提供高带宽数据传输。该设备还提供了全面的时钟管理方案。
一个片上模数转换器(ADC0)可以和显示子系统耦合,以提供集成的触摸屏解决方案。另一个ADC(ADC1)可以与脉宽模块组合,以创建闭环电机控制解决方案。
RTC在单独的电源域上提供时钟参考。时钟参考启用电池支持的时钟参考。
摄像头接口提供单摄像头或双摄像头并行端口的配置。
加密加速在所有设备中都可用。HS(高安全性)设备上提供所有其他受支持的安全功能,包括对安全引导、调试安全性和对可信执行环境的支持。有关HS设备的更多信息,请联系TI销售代表。
特色
- 集锦
- Sitara ARM Cortex-A9 32位RISC处理器,处理速度高达1000 MHz
- NEON SIMD协处理器和矢量浮点(VFPv3)协处理器
- 32KB的一级指令和数据缓存
- 256KB的二级缓存或三级RAM
- 32位LPDDR2、DDR3和DDR3L支持
- 通用存储器支持(NAND、NOR、SRAM),最多支持16位ECC
- SGX530图形引擎
- 显示子系统
- 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS)
- 实时时钟(RTC)
- 最多两个USB 2.0高速双角色(主机或设备)端口,带有集成PHY
- 10、100和1000以太网交换机,最多支持两个端口
- 串行接口:
- 两个控制器局域网(CAN)端口
- 六个UART、两个McASP、五个McSPI、三个I2C端口、一个QSPI和一个HDQ或单线
- 安全
- 加密硬件加速器(AES、SHA、RNG、DES和3DES)
- 安全引导(仅在AM437x高安全性[AM437xHS]设备上可用)
- 两个12位逐次逼近寄存器(SAR)ADC
- 最多三个32位增强型捕获(eCAP)模块
- 最多三个增强型正交编码器脉冲(eQEP)模块
- 多达六个增强型高分辨率PWM(eHRPWM)模块
- Sitara ARM Cortex-A9 32位RISC处理器,处理速度高达1000 MHz
- MPU子系统
- ARM Cortex-A9 32位RISC微处理器,处理速度高达1000 MHz
- 32KB的一级指令和数据缓存
- 256KB的二级缓存(配置为三级RAM的选项)
- 256KB片上引导ROM
- 64KB片上RAM
- 安全控制模块(SCM)(仅适用于AM437xHS设备)
- 仿真和调试
- JTAG公司
- 嵌入式跟踪缓冲区
- 中断控制器
- 片上存储器(共享L3 RAM)
- 256KB通用片上存储器控制器(OCMC)RAM
- 所有大师均可访问
- 支持快速唤醒的保留
- 内部RAM总量高达512KB
(256KB ARM内存配置为L3 RAM+256KB OCMC RAM)
- 外部存储器接口(EMIF)
- DDR控制器:
- LPDDR2:266 MHz时钟(LPDDR2-533数据速率)
- DDR3和DDR3L:400 MHz时钟(DDR-800数据速率)
- 32位数据总线
- 2GB的总可寻址空间
- 支持一个x32、两个x16或四个x8内存设备配置
- DDR控制器:
- 通用内存控制器(GPMC)
- 灵活的8位和16位异步存储器接口,最多可选择七个芯片(NAND、NOR、Muxed NOR和SRAM)
- 使用BCH代码支持4位、8位或16位ECC
- 使用汉明码支持1位ECC
- 错误定位器模块(ELM)
- 与GPMC一起使用,从BCH算法生成的综合症多项式中查找数据错误的地址
- 支持基于BCH算法的每512字节4位、8位和16位块错误定位
- 可编程实时单元子系统和工业通信子系统(PRU-ICSS)
- 支持EtherCAT、PROFIBUS、PROFINET和EtherNet/IP、EnDat 2.2等协议
- 两个可编程实时单元(PRU)子系统,每个子系统具有两个PRU内核
- 每个内核都是一个32位加载和存储RISC处理器,能够在200MHz下运行
- 具有单错误检测(奇偶校验)的12KB(PRU-ICSS1)、4KB(PRU-ICS S0)指令RAM
- 8KB(PRU-ICSS1)、4KB(PRU-ICS S0)数据RAM,具有单错误检测(奇偶校验)
- 带64位累加器的单循环32位乘法器
- 增强型GPIO模块提供移入和移出支持,并对外部信号进行并行锁存
- 12KB(仅限PRU-ICSS1)共享RAM,具有单错误检测(奇偶校验)
- 每个PRU可访问的三个120字节寄存器组
- 用于处理系统输入事件的中断控制器模块(INTC)
- 用于将内部和外部主机连接到PRU-ICSS内部资源的本地互连总线
- PRU-ICSS内部的外围设备
- 一个带流量控制引脚的UART端口,支持高达12 Mbps
- 一个eCAP模块
- 两个支持工业以太网的MII以太网端口,如EtherCAT
- 一个MDIO端口
- 工业通信由两个PRU-ICSS子系统支持
- 电源、复位和时钟管理(PRCM)模块
- 控制进入和退出深度睡眠模式
- 负责睡眠排序、电源域关闭排序、唤醒排序和电源域打开排序
- 时钟
- 用于为各种系统和外围时钟生成参考时钟(19.2、24、25和26 MHz)的集成高频振荡器
- 支持子系统和外围设备的单独时钟启用和禁用控制,以降低功耗
- 生成系统时钟的五个ADPLL(MPU子系统、DDR接口、USB和外围设备[MMC和SD、UART、SPI、I2C]、L3、L4、以太网、GFX[SGX530]和LCD像素时钟)
- 权力
- 两个不可切换电源域(RTC和唤醒逻辑[Wake-Up])
- 三个可切换电源域(MPU子系统、SGX530[GFX]、外围设备和基础设施[PER])
- 动态电压频率缩放(DVFS)
- 实时时钟(RTC)
- 实时日期(日、月、年和星期几)和时间(小时、分钟和秒)信息
- 内部32.768-kHz振荡器、RTC逻辑和1.1V内部LDO
- 独立上电复位(RTC_PWRONRSTn)输入
- 外部唤醒事件专用输入引脚(RTC_WAKEUP)
- 可编程报警可产生内部中断至PRCM以进行唤醒或Cortex-A9以进行事件通知
- 可编程报警可与外部输出(RTC_PMIC_EN)一起使用,以启用电源管理IC恢复非RTC电源域
- 外围设备
- 最多两个USB 2.0高速双角色(主机或设备)端口,带有集成PHY
- 最多两个工业千兆以太网MAC
(10、100和1000 Mbps)- 集成交换机
- 每个MAC支持MII、RMII、RGMII和MDIO接口
- 以太网MAC和交换机可以独立于其他功能运行
- IEEE 1588v2精确时间协议(PTP)
- 最多两个CAN端口
- 支持CAN版本2 A和B部分
- 最多两个多通道音频串行端口(McASP)
- 发送和接收时钟高达50 MHz
- 每个McASP端口最多四个串行数据引脚,具有独立的TX和RX时钟
- 支持时分复用(TDM)、IC间声音(I2S)和类似格式
- 支持数字音频接口传输(SPDIF、IEC60958-1和AES-3格式)
- 用于发送和接收的FIFO缓冲区(256字节)
- 最多六个UART
- 所有UART支持IrDA和CIR模式
- 所有UART支持RTS和CTS流量控制
- UART1支持完全调制解调器控制
- 最多五个主和从McSPI
- McSPI0–McSPI2支持多达四个芯片选择
- McSPI3和McSPI4最多支持两个芯片选择
- 最高48 MHz
- 一个四路SPI
- 支持从串行NOR FLASH就地执行(XIP)
- 一个达拉斯单线和HDQ串行接口
- 最多三个MMC、SD和SDIO端口
- 1位、4位和8位MMC、SD和SDIO模式
- 所有端口上的1.8或3.3V操作
- 最高48 MHz时钟
- 支持卡检测和写保护
- 符合MMC4.3、SD和SDIO 2.0规范
- 多达三个I2C主接口和从接口
- 标准模式(最高100 kHz)
- 快速模式(最高400 kHz)
- 多达六组通用I/O(GPIO)
- 每组32个GPIO(与其他功能引脚复用)
- GPIO可用作中断输入(每组最多两个中断输入)
- 最多三个外部DMA事件输入,也可用作中断输入
- 12个32位通用定时器
- DMTIMER1是用于操作系统(OS)Tick的1毫秒计时器
- DMTIMER4–DMTIMER7已锁定
- 一个公共看门狗定时器
- 一个自由运行的高分辨率32 kHz计数器(synctimer32K)
- 一个安全看门狗定时器(仅在AM437xHS设备上可用)
- SGX530 3D图形引擎
- 基于瓷砖的架构,提供敢达20M Poly/sec
- 通用可扩展着色器引擎是一个多线程引擎,结合了像素和顶点着色器功能
- 超过Microsoft VS3.0、PS3.0和OGL2.0的高级着色器功能集
- Direct3D Mobile、OGL-ES 1.1和2.0的行业标准API支持
- 细粒度任务切换、负载平衡和电源管理
- 用于最小CPU交互的高级几何DMA驱动操作
- 可编程高质量图像消除混叠
- 统一内存体系结构中用于操作系统操作的完全虚拟化内存寻址
- 显示子系统
- 显示模式
- 可编程像素存储器格式(托盘化:每像素1位、2位、4位和8位;每像素RGB 16位和24位;YUV 4:2:2)
- 256×24位RGB输入调色板
- 高达2048×2048分辨率
- 显示器支持
- 支持四种类型的显示器:被动和主动颜色;被动和主动单色
- 4位和8位单色无源面板接口支持(使用抖动块支持15个灰度级)
- RGB 8位彩色无源面板接口支持(使用抖动块的彩色面板支持3375种颜色)
- RGB 12位、16位、18位和24位有源面板接口支持(复制或抖动编码像素值)
- 通过RFBI模块支持远程帧缓冲器(嵌入LCD面板中)
- 通过RFBI模块部分刷新远程帧缓冲区
- 部分显示
- 8、9、12和16位接口(TDM)上的多周期输出格式
- 信号处理
- 一个图形层(RGB或CLUT)和两个视频层(YUV 4:2:2、RGB16和RGB24)的覆盖和窗口化支持
- 显示接口上的RGB 24位支持,可选地抖动到RGB 18位像素输出加上6位帧速率控制(空间和时间)
- 透明度颜色关键点(源和目标)
- 同步缓冲区更新
- Gamma曲线支持
- 多缓冲区支持
- 裁剪支撑
- 颜色相位旋转
- 显示模式
- 两个12位SAR ADC(ADC0、ADC1)
- 每秒867K个样本
- 可以从通过8:1模拟开关多路复用的八个模拟输入中选择任何一个输入
- ADC0可配置为作为4、5或8线电阻式触摸屏控制器(TSC)运行
- 最多三个32位eCAP模块
- 可配置为三个捕获输入或三个辅助PWM输出
- 多达六个增强型eHRPWM模块
- 具有时间和频率控制的专用16位时基计数器
- 可配置为六个单端、六个双边缘对称或三个双边缘不对称输出
- 最多三个32位eQEP模块
- 设备标识
- 工厂可编程电保险丝场(FuseFarm)
- 生产ID
- 设备零件号(唯一JTAG ID)
- 设备版本(可由主机ARM读取)
- 安全密钥(仅在AM437xHS设备上可用)
- 特征识别
- 工厂可编程电保险丝场(FuseFarm)
- 调试接口支持
- 用于ARM(Cortex-A9和PRCM)和PRU-ICSS调试的JTAG和cJTAG
- 支持实时跟踪引脚(适用于Cortex-A9)
- 64-KB嵌入式跟踪缓冲区(ETB)
- 支持设备边界扫描
- 支持IEEE 1500
- 数字移动通信
- 片上增强型DMA控制器(EDMA)具有三个第三方传输控制器(TPTC)和一个第三方信道控制器(TPCC),最多支持64个可编程逻辑信道和八个QDMA信道
- EDMA用于:
- 与片上存储器之间的传输
- 与外部存储器(EMIF、GPMC和从属外围设备)之间的传输
- 处理器间通信(IPC)
- 集成用于IPC和Spinlock的基于硬件的邮箱,用于Cortex-A9、PRCM和PRU-ICSS之间的进程同步
- 启动模式
- 通过锁定在PWRONRSTn复位输入引脚上升边缘上的引导配置引脚选择引导模式
- 照相机
- 双端口8位和10位BT656接口
- 双端口8位和10位,包括外部同步
- 单端口12位
- YUV422/RGB422和BT656输入格式
- RAW格式
- 像素时钟频率高达75 MHz
- 包裹
- 491引脚BGA封装(17 mm×17 mm)(ZDN后缀),0.65mm球距,采用通孔通道阵列技术,实现低成本布线