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问答
基于NXP S32K3的开发套件SEED-S32K3B_CORE
来源:Arrow 发布:2022/06/07 浏览量:941
NXP 汽车电子
方案介绍

艾睿电子推出了极其精简的开发套件SEED-S32K3B_CORE,可以让客户能够很容易的对NXP S32K3进行评估


近几年,汽车电子电气架构迅速演进,对MCU提出了新的要求,包括更高的算力、更高的功能安全、信息安全、OTA 能力、更强的通讯能力及网络带宽等,恩智浦推出了S32K1的升级产品S32K3系列MCU。

 

S32K3与S32K1的比较

                                       

S32K3与S32K1相比有以下提升:


更高的算力:内核升级为Arm® Cortex®-M7,主频升级到最高320MHz。

功能安全:S32K1功能安全只能达到Asil B等级,S32K344基于锁步核心产品功能安全等级达到Asil D。

信息安全:S32K1安全核心CSEc不能做非对称加密,S32K3的HSE-B引擎可以实现非对称加密等高级加密,已是当前汽车MCU最高等级的安全引擎,超过HSM 模块。

通讯升级:S32K1最多只支持3路CAN,S32K3单片最高达到8路CAN/FD;以太网升级到最高1Gbps 同时支持音视频传输AVB及时间敏感网络TSN。

更小封装:MaxQFP为NXP专利技术封装,对比LQFP同Pin脚体积缩小一倍。


为了使客户能够快速熟悉这款芯片,艾睿电子推出了一款极其精简的开发套件SEED-S32K3B_CORE。通过这款开发套件,客户能够很容易的对S32K3进行评估,并且能够非常方便的将开发套件接入自己的系统中,从而在开发前就进行深入的评估和系统测试。

 

方案介绍

                                     

SEED-S32K3B_CORE的原理框图

SEED-S32K3B_CORE核心芯片采用的是LFBGA257封装。


SEED-S32K3B_CORE开发套件实物图

 

功能介绍

                                   

1. 电源


S32K3芯片需要外部来供给的电源一共有三种:VDD_HV_A、VDD_HV_B以及V15,其中VDD_HV_A和VDD_HV_B电平可以相同也可以不同,V15既可以通过外部NPN三极管产生也可以由外部FS26供给。


板卡可以通过两种方式供电,一种是外接12V电源,通过板卡上电源芯片FS26产生板卡所需5V、3.3V,另一种方式是外接5V电源直接共给核心芯片,不使用板上电源芯片FS26,这种方式能够使得系统非常简单,只需要单一5V就可以实现整个系统的供电,不需要其他电源芯片,两种方式可以通过跳线来轻松切换。


板卡上的电源芯片FS26是根据ISO26262标准开发的,它提供增强的安全特性,具有多重故障停车输出,是功能安全型系统分区的完整组成部分,涵盖ASIL B和ASIL D安全完整性等级,以及最新的按需潜在故障监测。FS26具有多个开关式稳压器以及LDO稳压器,可为微控制器、传感器、外围IC和通信接口供电。FS26为系统提供高精度参考电压、2个独立电压跟踪调节器的参考电压,以及用于系统控制和诊断的各种功能,如模拟多路复用器、通用IO和来自I/O的可选唤醒事件、长时间定时器或SPI通信。


正常工作模式下,FS26需要定时喂狗才能正常工作,这不利于产品初期调试,因此,板卡跳线JP6用于FS26的工作模式选择,可以选择Flash mode、Debug mode、或者正常工作模式。在本系统中,FS26一共产生3种输出电压:5V、3.3V、1.5V,用户可通过跳线的方式来灵活选择不同的供电模式。如果想让系统更加的简单,则可以通过跳线来选择不使用FS26,直接外接5V电源,采用5V电源供电模式。


综上所述,用户可以通过跳线来选择下面几种供电模式:

  • VDD_HV_A = VREFH = VDD_HV_B = +5.0V (外部),V15 = +1.5V(外部NPN三极管)

  • VDD_HV_A = VREFH = VDD_HV_B = +5.0V (FS26),V15 = +1.5V(外部NPN三极管)

  • VDD_HV_A = VREFH = VDD_HV_B = +3.3V (FS26),V15 = +1.5V(外部NPN三极管)

  • VDD_HV_A = VREFH = VDD_HV_B = +5.0V (FS26),V15 =+1.5V (FS26)

  • VDD_HV_A = VREFH = VDD_HV_B = +3.3V (FS26),V15 =+1.5V (FS26)

  • VDD_HV_A = VREFH = +5.0V(FS26),VDD_HV_B = +3.3V,V15 = +1.5V(外部NPN三极管)

  • VDD_HV_A = VREFH = +5.0V(FS26),VDD_HV_B = +3.3V,V15 = +1.5V (FS26)


因为两种方式电源输入共享一个连接器,实际使用过程中可能会出现跳线选择5V,结果外接12V的情况,没关系,板卡自带5V过压保护功能,这种情况下,板卡会自动断电,并点亮过压保护警示灯,从而保护主芯片。


2. CAN


板卡上扩展了一路CAN 接口,该接口通过芯片TJA1044实现。TJA1044属于Mantis系列高速CAN收发器。它可在控制器局域网(CAN) 协议控制器和物理双线式CAN总线之间提供接口。该收发器专门设计用于汽车行业的高速CAN应用,可以为(微控制器中的)CAN协议控制器提供发送和接收差分信号的功能。TJA1044的各种特性均经过优化以用于12 V汽车应用,性能相比恩智浦第一代和第二代CAN收发器(如TJA1040)有了显著提升,而且电磁兼容性(EMC) 的性能极为出众。另外,TJA1044的特性还包括:


  • 断开电源时CAN总线具有理想的无源性能

  • 极低电流待机模式,并具有总线唤醒功能

  • 即使没有共模扼流圈,速度高达500 kbit/s时仍具有出色的EMC性能


这些特性使TJA1044成为所有类型的HS-CAN网络的理想选择,用于需要具备低功耗模式以及通过CAN总线实现唤醒的功能的节点。


TJA1044实现了当前ISO11898标准(ISO11898-2:2003,ISO11898-5:2007以及ISO 11898-2:2016即将发布的更新版本)中定义的CAN物理层。TJA1044T的数据传输速率高达1 Mbit/s。包括CAN FD和SAE-J2284-4/5的ISO11898-2:2016版本即将发布,为TJA1044GT和TJA1044GTK指定了定义环路延迟对称性的其他时序参数。在CAN FD快速相位下,即使数据速率高达5 Mbit/s,此实施也能实现可靠的通信。


3. 调试接口


另外板卡还提供了下面这样一个调试接口,用户可使用Multilink对主芯片进行调试,同时还有一路串口,用户可根据实际需要进行连接。

4. 其他


⁕ 板卡上有3个LED灯


⁕ 两个按钮开关


⁕ 一个可以调节电压的滑动变阻器,用于功能调试。


⁕ 一个可以调节电压的滑动变阻器,用于功能调试。


⁕ 还有一个RESET按钮可以重启板卡。


另外,S32K3所有引脚均外扩到了板卡两侧2.54mm间距测试孔,用户可以直接连接杜邦线进行测试,也可以焊接排针或者排母进行测试。

 

应用领域

                                       

  • 车身类包括部分娱乐信息系统、T-Box等。

  • 对功能安全有较高要求的,包括BMS、Gear Shifter、ADAS、APA、 APD等,及高功能安全的低成本版本,如DCDC、EPS、Inverter等。

  • Domain Controller,Zonal Controller,特别是Zonal节点,S32K3可以满足80%以上节点。


欲了解该开发套件详情,请联系我们。


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