基於 NXP S32K344 的汽車通用評估板方案

S32K3xx 系列是 NXP 基於A RM ® Cortex ®- M7 的汽車工業級MCU,符合 ISO26262 ASIL-D 汽車功能安全等級,支持 ASIL B/D 安全應用,提供了一個可擴展的平臺,具有下一代安全性、可擴展性、連接性和低功耗特性。 適用於可能會在嚴酷環境下工作的大範圍的電力電子應用,也適合需要充分利用引脚的低成本應用。 S32K3xx 產品系列設備專注於汽車環境的穩健性,非常適合電力惡劣環境中的廣泛應用,並針對成本敏感的應用進行了優化,提供了新的節省空間的封裝選項。

本方案面向通用汽車應用,提供豐富的測試組件,採用 BGA 257 封裝的 S32K344,提供以鎖步模式配寘的 1*lockstep core。 該評估板支持廣泛的 ASIL - D 安全硬體和周邊設備,包括 FS26 安全系統基礎晶片,板載 CAN、LIN 和 UART/SCI 介面,提供 RMII 介面,支持外拓以太網開發板,板上預留 SODIMM-260 金手指介面,方便用戶拓展功能底板,可幫助用戶快速上手開發 S32K3xx 相關應用設計。 另外 NXP 推出的免費開發集成環境 S32DS 使用戶可以熟悉 S32K 系列 MCU,並快速完成產品原型驗證,可大大縮短產品開發週期,滿足汽車電子產品快速發展的市場需求。

 

S32K344 關鍵特性:     

  • ARM® Cortex® M7 鎖步內核,符合 ISO26262 ASIL-D 汽車功能安全等級,支持 ASIL B/D 安全應用,主頻可達 160 MHz
  • 4 MB flash with ECC, 512 kB RAM with ECC
  • 支持低功耗運行和 standby 模式。 快速 wake-up,clock 和 power gating
  • 帶 DSP 指令集和單精度浮點數處理單元(FPU)
  • 12 位 1 Msps ADC, 16 位 eMIOS 定時器
  • HSE 安全引擎- AES-128/192/256, RSA, ECC,安全啟動和金鑰存儲;側通道保護;適用於 ISO 21434
  • 外設接口:Ethernet TSN/AVB (100 Mbps/1 Gbps), CAN FD, FlexIO(UART/SPI/IIC/IIS/SENT/PWM), SAI, QSPI
  • 支援 6 路 FlexCAN,且全部支援 CAN-FD
  • 免費的軟體發展集成環境——S32DS,並提供 RTD 實时驅動軟體支援 AUTOSAR ®  和非 AUTOSAR 應用程序上的實时軟件,針對 Arm ® Cortex ®- M內 核和所有軟件層的 ISO 26262 合規性,提供完整的IP和功能

     技術文檔
  • SCH - Cavalry_V2.1_Jadyn_20230609

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作者:Efreet /餘月成

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

1.評估板尺寸為 6*130(mm),使用輕巧方便。 選用基於 ARM ® Cortex ®- M7 32 比特 4MB/512K 帶鎖步能的微控制器,滿足 ASIL-D 汽車功能安全等級的應用開發需求 2.搭配可功能擴展的第三代安全電源管理晶片 FS26,實現全方位的電源監測管理與失效安全防護 3.專用介面設計搭配 NXP FS26 GUI 工具,提供 FS26 類比與 OTP 燒錄功能 4.1路高速的 CAN 收發器,2路 LIN 22A/SAE J2602 收發器 5.豐富的通信介面:SPI、2C、2S、UART、CAN/FD 與支持 TSN 的以太網 6.提供 RMII 介面,可彈性對接車用以太網和工業用以太網的開發板,實現車用網絡開發 7.提供 ArduinoUNO 介面,可連接各類型的開發板做應用擴展 8.支持 10-Pin JTAG 標準調試介面和 20-Pin ETM 進階調試介面。 9.SODIMM-260 的介面設計,使得此板既可作為最小系統管道獨立運行,也可與車身域擴展載板組合運行,方便用戶進行車身域應用開發 10.與原廠提供的 RTD 實时驅動軟件深度合,豐富的官網常式為用戶提供無障礙的開發環境,可基於 NXP 量產級別 AUTOSAR ® 和Non-AUTOSAR ® 的底層驅動基礎進行車規級應用軟體發展。

►方案規格

評估板上選用的主要IC有: 1.主控 MCU(S32K344)上文已做簡單介紹,不再贅述。 2.車規級高速 CAN 收發器(TJA1043)規格: 完全符合 ISO 11898-2:2003 和 ISO 11898-5:2007 標準 適用於 12V 和 24V 系統 低電磁發射(EME)和高電磁抗擾度(EMI) 在 CAN FD 快速相位下,資料速率高達 5Mbit/s VIO 輸入允許直接連接電源電壓為 3~5V 的微控制器 3.車規級高速 LIN 收發器(TJA1022)規格: 符合 LIN 2.0,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A and SAE J2602 標準 串列傳輸速率高達 20 kBd 極低的電磁輻射(EME) 在睡眠模式下具有極低功耗,支持遠程LIN喚醒 可在未通電狀態下被動操作 LIN 從機應用的集成終端電阻 K-line 相容 輸入電平相容 3V 與 5V 的器件,可直連 MCU 微控制器 4.車規級 SBC(FS26)規格: 輸入電壓最大支持 DC 40V 處理嚴重的曲柄操作(3.2 V電池),由於其 BOOST 控制器 VBST Front-End 時,支持最低電池工作電壓為 2 V VBST Back-End 時,支持最低電池工作電壓為 6 V 電源供應可輸出多路 VCORE/LDO/TRK 與 MCU 搭配 安全監督:(Fail Safe) 支持 MCU 電源監督,外部電壓輸入監督,對內部所有電源做過壓,欠壓監督 支持內部邏輯,類比功能自我檢測 Watchdog: Simple/Challenger,預防死機或軟件失序運行 支持失效安全輸出,系統安全防護 電磁干擾(EMI)穩健性支持各種汽車EMI測試標準。 可擴展的產品組合,從汽車安全完整性等級 ASIL B 到 ASIL D