F29H85x 和 F29P58x 是 C2000? 實時微控制器系列的成員，該系列是可擴展、超低延遲的器件，旨在提高電力電子器件的效率，包括但不限于：高功率密度、高開關(guān)頻率，并支持使用 GaN 和 SiC 技術(shù)。
*附件：f29h850tu.pdf

這些應(yīng)用包括：

• 電動汽車和運輸
• 電機控制
  • 牽引逆變器電機控制
  • HVAC 電機控制
  • 移動機器人電機控制
• 太陽能逆變器
  • 集中式逆變器
  • 微型逆變器
  • 組串式逆變器
• 數(shù)字電源
• 工業(yè)電機驅(qū)動器
• 電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施

實時控制子系統(tǒng)具有多達三個 200MHz C29x DSP 內(nèi)核。C29x 支持從片上閃存或 RAM 運行的 32 位和 64 位浮點和定點信號處理。C29x CPU 由三角數(shù)學(xué)指令增強，可加速實時控制系統(tǒng)的關(guān)鍵常見算法。

該器件包含許多功能來支持系統(tǒng)級 ASIL-D 功能安全解決方案。C29x CPU1 和 CPU2 內(nèi)核可以鎖步，用于檢測永久和瞬態(tài)故障。邏輯上電自檢 （LPOST） 和存儲器上電自檢 （MPOST） 提供潛在故障的啟動檢測。安全互連在 CPU 和外設(shè)之間提供故障檢測。ADC 安全檢查器比較來自多個 ADC 模塊的 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果，而無需額外的 CPU 周期。波形分析儀和診斷 （WADI） 可以監(jiān)控多個信號以確保正常運行，并采取措施確保保持安全狀態(tài)。該器件架構(gòu)具有安全互連 （SIC），可實現(xiàn)端到端代碼和數(shù)據(jù)安全，并為所有存儲器和外設(shè)端點提供基于 CPU 的 ECC 保護。

硬件安全管理器 （HSM） 提供 EVITA 完全安全支持。功能包括安全啟動、安全存儲和密鑰環(huán)支持、安全調(diào)試身份驗證和加密加速器引擎。HSM 在不受信任的工廠環(huán)境中支持安全的密鑰和代碼預(yù)置，并支持 HSM 和主機應(yīng)用程序固件的無線固件更新，具有 A/B 交換功能和回滾控制。

SSU（安全與安保單元）可實現(xiàn)卓越的運行時安全和安保功能。此功能可用于在運行在相同 CPU 或不同 CPU 上的線程之間創(chuàng)建安全隔離 （Freedom From Interference）。SSU 具有上下文相關(guān) MPU 機制，可根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行的線程或任務(wù)自動切換硬件中的訪問權(quán)限。這消除了軟件開銷，在不影響系統(tǒng)安全性的情況下實現(xiàn)實時代碼性能。SSU 提供多用戶調(diào)試身份驗證，還支持實時固件更新 （LFU） 和 FOTA fpr 應(yīng)用程序固件更新，具有 A/B 交換和回滾控制。

高性能模擬模塊與處理和控制單元緊密集成，以提供最佳的實時信號鏈性能。兩個 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 和三個 12 位 ADC 具有多達 80 個模擬通道，以及一個集成的后處理模塊和硬件過采樣。提供 2 個 12 位緩沖 DAC 和 24 個比較器通道。

36 個頻率獨立型 PWM 均具有高分辨率功能，可控制多個功率級，從三相逆變器到高級多電平電源拓撲。PWM 通過最小死區(qū)邏輯 （MINDL）、二極管仿真 （DE） 和非法組合邏輯 （ICL） 功能得到了增強。

可配置邏輯塊 （CLB） 允許用戶添加自定義邏輯，并可能將類似 FPGA 的功能集成到 C2000 實時 MCU 中。

該設(shè)備上提供 EtherCAT 子設(shè)備控制器、以太網(wǎng) MAC 和其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，如 CAN FD。快速串行接口 （FSI） 可在隔離邊界上實現(xiàn)高達 200Mbps 的穩(wěn)健通信。

特性
實時處理

• 三個 C29x 64 位 CPU（CPU1、CPU2、CPU3），運行頻率為 200MHz
  • 信號鏈性能是 C28x 的 2 倍，改進了流水線
  • 分體式鎖和鎖步作模式
• C29x CPU 架構(gòu)
  • 字節(jié)尋址能力
  • 低延遲的高性能實時控制
  • 高性能 DSP 和通用處理能力
  • VLIW CPU 并行執(zhí)行 1 到 8 條指令
  • 完全受保護的管道
  • 8/16/32/64 位單周期內(nèi)存作，單周期最多兩個 64 位內(nèi)存讀取和一個 64 位內(nèi)存寫入
  • IEEE 32 位和 64 位浮點運算
  • 32 位和 64 位三角運算
  • 硬件中斷優(yōu)先級和嵌套
  • 11 周期實時中斷響應(yīng)
  • 具有內(nèi)存保護的原子作
  • 在硬件中管理多個安全島代碼執(zhí)行

記憶

• 4MB CPU 可映射閃存（受 ECC 保護），能夠支持具有 A/B 交換和 LFU 的無線固件 （FOTA）
• 256KB 純數(shù)據(jù)閃存（受 ECC 保護）
• 452KB RAM（受 ECC 保護）
• 用于 HSM 的專用 512KB 閃存和 36KB RAM 存儲器（受 ECC 保護）
• 內(nèi)置 ECC 邏輯，確保系統(tǒng)范圍的安全性

安全外圍設(shè)備

• CPU1 和 CPU2 splitlock 和 lockstep 支持
• 邏輯上電自檢 （LPOST）
• 內(nèi)存開機自檢 （MPOST）
• 錯誤和信令模塊 （ESM）
• 雙時鐘比較器 （DCC）
• 波形分析儀和診斷 （WADI）
• 使用 SSU 的上下文相關(guān)內(nèi)存和外設(shè)保護
• 安全互連 （SIC）
• 以符合功能安全為目標(biāo)
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 將提供文檔以幫助 ISO 26262 和 IEC 61508;系統(tǒng)設(shè)計將在生產(chǎn)發(fā)布時可用
  • 系統(tǒng)能力高達 ASIL D 和 SIL 3
  • 硬件功能最高可達 ASIL D 和 SIL 3
• 安全相關(guān)認證
  • 計劃通過 TüV SüD 的 ISO 26262 認證，最高可達 ASIL D 和 IEC 61508 SIL 3

安全

• 硬件安全模塊 （HSM）
  • 以 100MHz 的頻率獨立運行基于 Arm Cortex-M4 的安全控制器子系統(tǒng)
  • 512KB 閃存（受 ECC 保護）
  • 36KB RAM（受 ECC 保護）
  • 安全的密鑰存儲
  • 安全 BOOT
  • 安全調(diào)試
  • 專用 8 通道實時直接內(nèi)存訪問 （RTDMA） 控制器
  • EVITA 全面支持
  • 帶 A/B 交換的 FOTA
  • 硬件加密加速器
    • 非對稱加密 - RSA、ECC、SM2
    • 對稱加密 - AES、SM4
    • 哈希作 - SHA2、HMAC、SM3
    • 真隨機數(shù)生成器
• 安全和安保單位 （SSU）
  • 先進的實時安全保障
    • 每個 CPU 64 個內(nèi)存訪問保護范圍
    • 每個 CPU 多達 15 個用戶 LINK 和 7 個堆棧指針，用于硬件代碼隔離
    • 開機自檢 （POST） 功能
    • FOTA 和 LFU 支持，帶回滾控制

模擬子系統(tǒng)

• 5 個模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）
  • 兩個 16 位 ADC，每個 1.19MSPS
  • 3 個 12 位 ADC，每個 3.92MSPS
  • 多達 80 個單端或 16 個差分輸入
  • 40 個冗余輸入通道，靈活性高
  • 每個 ADC 上具有單獨的采樣保持 （S/H） 功能，用于同步采樣
  • 轉(zhuǎn)換的硬件后處理
  • 硬件過采樣（高達 128 倍）和欠采樣模式，具有累積、平均和異常值抑制功能
  • 從 SOC 觸發(fā)到轉(zhuǎn)換開始的可編程延遲
  • 自動比較功能安全應(yīng)用的轉(zhuǎn)換結(jié)果
• 12 個窗口式比較器，帶 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC） 基準(zhǔn)
  • 內(nèi)部溫度傳感器和 ADC 基準(zhǔn)的連接選項
• 兩個 12 位緩沖 DAC 輸出

控制外設(shè)

• 36 個脈寬調(diào)制器 （PWM） 通道，均具有高分辨率功能 （HRPWM）
  • 最小死區(qū)邏輯 （MINDB）
  • 用于標(biāo)準(zhǔn)和高分辨率的非法組合邏輯 （ICL）
  • 二極管仿真 （DE） 支持
  • XCMP 上的多級陰影
• 6 個增強型捕獲 （eCAP） 模塊
  • 高分辨率捕獲 （HRCAP） 可在 6 個 eCAP 模塊中的 2 個上使用
  • 兩個新的監(jiān)控單元，用于邊沿、脈沖寬度和周期，可與 ePWM 選通和跳閘事件耦合
  • 增加了 256 個多路復(fù)用捕獲輸入
  • 新的 ADC SOC 生成功能
• 6 個增強型正交編碼器脈沖 （eQEP） 模塊
• 16 個 Σ-Δ 濾波器模塊 （SDFM） 輸入通道，每個通道 2 個獨立濾波器
• 嵌入式圖形發(fā)生器 （EPG）
• 可配置邏輯塊 （CLB）
  • 六張牌
  • 增強現(xiàn)有的外設(shè)功能
  • 支持位置管理器解決方案

通信外圍設(shè)備

• EtherCAT 從屬設(shè)備（或子設(shè)備）控制器 （ESC）
• 快速串行接口 （FSI），帶 4 個發(fā)射器和 4 個接收器
• 5 個高速（高達 50MHz）SPI 端口（引腳可引導(dǎo)）
• 6 個高速通用異步接收器/發(fā)射器 （UART）（引腳引導(dǎo)）
• 兩個 I2C 接口（引腳可引導(dǎo)）
• 兩個本地互連網(wǎng)絡(luò) （LIN） （支持 SCI）
• 電源管理總線 （PMBus） 接口（支持 I2C）
• 6 個單邊半字節(jié)傳輸接口 （SENT）
• 具有靈活數(shù)據(jù)速率的 6 個控制器局域網(wǎng) （CAN FD/MCAN）（引腳可引導(dǎo)）

系統(tǒng) 外圍設(shè)備

• 支持 ASRAM 和 SDRAM 的外部存儲器接口 （EMIF）
• 兩個帶 MPU 的 10 通道實時直接內(nèi)存訪問 （RTDMA） 控制器
• 多達 190 個可用信號引腳
  • 136 個通用輸入/輸出 （GPIO） 引腳
  • 80 個模擬引腳（GPIO 中包含 26 個 AGPIO）
• 外設(shè)中斷優(yōu)先級和擴展 （PIPE）
• 低功耗模式 （LPM） 支持
• 嵌入式實時分析和診斷 （ERAD）

時鐘和系統(tǒng)控制

• 片上晶體振蕩器
• 窗口式看門狗定時器模塊
• 缺少時鐘檢測電路
• 1.2V 內(nèi)核，3.3V I/O 設(shè)計
  • 用于產(chǎn)生 1.2V 的內(nèi)部 VREG
  • 掉電復(fù)位 （BOR） 電路

套餐選項：

• 無鉛、綠色包裝
• 256 焊球新型細間距球柵陣列 （nFBGA） [ZEX 后綴]，13mm x 13mm/0.8mm 間距
• 176 引腳熱增強型薄型四方扁平封裝 （HTQFP） [后綴 PTS]，22mm x 22mm/0.4mm 間距
• 144 引腳 HTQFP [后綴 RFS]，18mm x 18mm/0.4mm 間距
• 100 引腳 HTQFP [后綴 PZS]，14mm x 14mm/0.4mm 間距

溫度

• 環(huán)境溫度 （TA）：–40°C 至 125°C

參數(shù)

方框圖

1. 主要特點

• ?安全控制器子系統(tǒng)?：具有獨立運行的Arm? Cortex?-M4安全控制器子系統(tǒng)，運行頻率為100MHz。
• ?存儲器?：包含512KB的閃存（ECC保護）和36KB的RAM（ECC保護）。
• ?安全功能?：支持安全啟動、安全調(diào)試、安全密鑰存儲、硬件加密加速器等。
• ?實時DMA?：專用8通道實時直接內(nèi)存訪問（RTDMA）控制器。
• ?安全標(biāo)準(zhǔn)支持?：EVITA-full支持，固件空中升級（FOTA）與A/B分區(qū)切換。

2. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 適用于需要高性能數(shù)字信號處理和高級安全功能的系統(tǒng)，如工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域。

3. C29x CPU概述

• ?固定點信號處理?：支持從片上閃存或RAM運行。
• ?數(shù)學(xué)指令加速?：包含三角函數(shù)數(shù)學(xué)指令，加速實時控制系統(tǒng)中常見算法的執(zhí)行。
• ?功能安全?：支持ASIL-D功能安全解決方案，CPU核心可鎖定運行以檢測永久性和瞬態(tài)故障。

4. 硬件安全管理器（HSM）

• ?核心?：基于ARM Cortex-M4F安全協(xié)處理器。
• ?安全功能?：包括安全啟動、安全存儲、密鑰環(huán)支持、安全調(diào)試認證和硬件加密加速器。
• ?密鑰和代碼配置?：支持在不信任的生產(chǎn)環(huán)境中進行安全密鑰和代碼配置，支持HSM和主機的固件空中更新。

5. 模擬外設(shè)

• ?ADC?：兩個16位和兩個12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，共80個模擬通道，具有集成后處理塊和硬件過采樣功能。
• ?DAC?：兩個12位緩沖數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
• ?比較器?：包含多個比較器模塊，用于電源管理等應(yīng)用。

6. 通信接口

• ?以太網(wǎng)?：支持EtherCAT通信協(xié)議。
• ?CAN?：支持控制器局域網(wǎng)（CAN）通信。
• ?SPI/I2C/UART?：提供串行外設(shè)接口（SPI）、I2C和通用異步收發(fā)傳輸器（UART）等多種通信接口。

7. 封裝與引腳信息

• ?封裝類型?：提供多種封裝選項，包括ZEX（nFBGA，256球）、PTS（HTQFP，176引腳）、RFS（HTQFP，144引腳）和PZS（HTQFP，100引腳）。
• ?引腳功能?：詳細列出了每個引腳的信號名稱、復(fù)用模式、類型、內(nèi)部上拉/下拉狀態(tài)等信息。

8. 電氣特性

• ?供電電壓?：支持多種供電電壓范圍。
• ?工作溫度范圍?：提供商業(yè)級和汽車級溫度范圍選項。
• ?靜電放電（ESD）等級?：列出了不同封裝類型的ESD等級。

9. 安全與加密

• ?加密加速器?：硬件加密加速器支持AES、SM4等對稱加密算法，以及公鑰加速器（PKA）支持ECC、RSA等不對稱加密算法。
• ?安全啟動?：支持從安全存儲器啟動，確保系統(tǒng)固件的安全性和完整性。

10. 開發(fā)工具與支持

• ?評估板?：提供F29H85X-SOM-EVM評估板。
• ?軟件開發(fā)套件?：提供MCU-SDK-F29H85x軟件開發(fā)套件。
• ?文檔與支持?：包括技術(shù)參考手冊、用戶指南、應(yīng)用筆記等多種文檔和支持資源。

11. 訂購信息

• 提供了詳細的封裝信息、尺寸規(guī)格和可訂購狀態(tài)。

12. 其他特性

• ?實時性能?：高性能模擬塊與處理和控制單元緊密集成，提供最佳的實時信號鏈性能。
• ?靈活配置?：多個GPIO引腳可復(fù)用為多種外設(shè)信號，提供高度的靈活性。