F29H859TU-Q1 汽车级 C2000? 64 位 MCU数据手册-电子发烧友网

F29H85x 和 F29P58x 是 C2000? 实时微控制器系列的成员，该系列是可扩展、超低延迟的器件，旨在提高电力电子器件的效率，包括但不限于：高功率密度、高开关频率，并支持使用 GaN 和 SiC 技术。

实时控制子系统具有多达三个 200MHz C29x DSP 内核。C29x 支持从片上闪存或 RAM 运行的 32 位和 64 位浮点和定点信号处理。C29x CPU 由三角数学指令增强，可加速实时控制系统的关键常见算法。
*附件：F29H85x 和 F29P58x 实时微控制器数据表.pdf

该器件包含许多功能，以支持系统级 ASIL-D 功能安全解决方案。C29x CPU1 和 CPU2 内核可以锁步，用于检测永久和瞬态故障。逻辑上电自检（LPOST）和存储器上电自检（MPOST）提供潜在故障的启动检测。安全互连在 CPU 和外设之间提供故障检测。ADC 安全检查器比较来自多个 ADC 模块的 ADC 转换结果，而无需额外的 CPU 周期。波形分析仪和诊断（WADI）可以监控多个信号以确保正常运行，并采取措施确保保持安全状态。该器件架构具有安全互连（SIC），可实现端到端代码和数据安全，并为所有存储器和外设端点提供基于 CPU 的 ECC 保护。

硬件安全管理器（HSM）提供 EVITA 完全安全支持。功能包括安全启动、安全存储和密钥环支持、安全调试身份验证和加密加速器引擎。HSM 在不受信任的工厂环境中支持安全的密钥和代码预置，并支持 HSM 和主机应用程序固件的无线固件更新，具有 A/B 交换功能和回滚控制。

SSU（安全与安保单元）可实现卓越的运行时安全和安保功能。此功能可用于在运行在相同 CPU 或不同 CPU 上的线程之间创建安全隔离（Freedom From Interference）。SSU 具有上下文相关 MPU 机制，可根据当前执行的线程或任务自动切换硬件中的访问权限。这消除了软件开销，在不影响系统安全性的情况下实现实时代码性能。SSU 提供多用户调试身份验证，还支持实时固件更新（LFU）和 FOTA fpr 应用程序固件更新，具有 A/B 交换和回滚控制。

高性能模拟模块与处理和控制单元紧密集成，以提供最佳的实时信号链性能。两个 16 位模数转换器（ADC）和三个 12 位 ADC 具有多达 80 个模拟通道，以及一个集成的后处理模块和硬件过采样。提供 2 个 12 位缓冲 DAC 和 24 个比较器通道。

36 个频率独立型 PWM 均具有高分辨率功能，可控制多个功率级，从三相逆变器到高级多电平电源拓扑。PWM 通过最小死区逻辑（MINDL）、二极管仿真（DE）和非法组合逻辑（ICL）功能得到了增强。

可配置逻辑块（CLB）允许用户添加自定义逻辑，并可能将类似 FPGA 的功能集成到 C2000 实时 MCU 中。

该设备上提供 EtherCAT 子设备控制器、以太网 MAC 和其他行业标准协议，如 CAN FD。快速串行接口（FSI）可在隔离边界上实现高达 200Mbps 的稳健通信。

特性
实时处理

三个 C29x 64 位 CPU（CPU1、CPU2、CPU3），运行频率为 200MHz
- 信号链性能是 C28x 的 2 倍，改进了流水线
- 分体式锁和锁步作模式
C29x CPU 架构
- 字节寻址能力
- 低延迟的高性能实时控制
- 高性能 DSP 和通用处理能力
- VLIW CPU 并行执行 1 到 8 条指令
- 完全受保护的管道
- 8/16/32/64 位单周期内存作，单周期最多两个 64 位内存读取和一个 64 位内存写入
- IEEE 32 位和 64 位浮点运算
- 32 位和 64 位三角运算
- 硬件中断优先级和嵌套
- 11 周期实时中断响应
- 具有内存保护的原子作
- 在硬件中管理多个安全岛代码执行

记忆

4MB CPU 可映射闪存（受 ECC 保护），能够支持具有 A/B 交换和 LFU 的无线固件（FOTA）
256KB 纯数据闪存（受 ECC 保护）
452KB RAM（受 ECC 保护）
用于 HSM 的专用 512KB 闪存和 36KB RAM 存储器（受 ECC 保护）
内置 ECC 逻辑，确保系统范围的安全性

安全外围设备

CPU1 和 CPU2 splitlock 和 lockstep 支持
逻辑上电自检（LPOST）
内存开机自检（MPOST）
错误和信令模块（ESM）
双时钟比较器（DCC）
波形分析仪和诊断（WADI）
使用 SSU 的上下文相关内存和外设保护
安全互连（SIC）
以符合功能安全为目标
- 专为功能安全应用而开发
- 将提供文档以帮助 ISO 26262 和 IEC 61508;系统设计将在生产发布时提供
- 系统能力高达 ASIL D 和 SIL 3
- 硬件功能最高可达 ASIL D 和 SIL 3
安全相关认证
- 计划通过 T?V S?D 的 ISO 26262 认证，最高可达 ASIL D 和 IEC 61508 SIL 3

安全

硬件安全模块（HSM）
- 以 100MHz 的频率独立运行基于 Arm Cortex-M4 的安全控制器子系统
- 512KB 闪存（受 ECC 保护）
- 36KB RAM（受 ECC 保护）
- 安全的密钥存储
- 安全 BOOT
- 安全调试
- 专用 8 通道实时直接内存访问（RTDMA）控制器
- EVITA 全面支持
- 带 A/B 交换的 FOTA
- 硬件加密加速器
  - 非对称加密 - RSA、ECC、SM2
  - 对称加密 - AES、SM4
  - 哈希作 - SHA2、HMAC、SM3
  - 真随机数生成器
安全和安保单位（SSU）
- 先进的实时安全保障
  - 每个 CPU 64 个内存访问保护范围
  - 每个 CPU 多达 15 个用户 LINK 和 7 个堆栈指针，用于硬件代码隔离
  - 开机自检（POST）功能
  - FOTA 和 LFU 支持，带回滚控制

模拟子系统

5 个模数转换器（ADC）
- 两个 16 位 ADC，每个 1.19MSPS
- 3 个 12 位 ADC，每个 3.92MSPS
- 多达 80 个单端或 16 个差分输入
- 40 个冗余输入通道，灵活性高
- 每个 ADC 上具有单独的采样保持（S/H）功能，用于同步采样
- 转换的硬件后处理
- 硬件过采样（高达 128 倍）和欠采样模式，具有累积、平均和异常值抑制功能
- 从 SOC 触发到转换开始的可编程延迟
- 自动比较功能安全应用的转换结果
12 个窗口式比较器，带 12 位数模转换器（DAC）基准
- 内部温度传感器和 ADC 基准的连接选项
两个 12 位缓冲 DAC 输出

控制外设

36 个脉宽调制器（PWM）通道，均具有高分辨率功能（HRPWM）
- 最小死区逻辑（MINDB）
- 用于标准和高分辨率的非法组合逻辑（ICL）
- 二极管仿真（DE）支持
- XCMP 上的多级阴影
6 个增强型捕获（eCAP）模块
- 高分辨率捕获（HRCAP）可在 6 个 eCAP 模块中的 2 个上使用
- 两个新的监控单元，用于边沿、脉冲宽度和周期，可与 ePWM 选通和跳闸事件耦合
- 增加了 256 个多路复用捕获输入
- 新的 ADC SOC 生成功能
6 个增强型正交编码器脉冲（eQEP）模块
16 个 Σ-Δ 滤波器模块（SDFM）输入通道，每个通道 2 个独立滤波器
嵌入式图形发生器（EPG）
可配置逻辑块（CLB）
- 六张牌
- 增强现有的外设功能
- 支持位置管理器解决方案