本文導(dǎo)讀
近年來,汽車電子技術(shù)快速發(fā)展,帶來的安全問題日益突出,人們對功能安全的需求越來越強(qiáng)烈,在汽車電機(jī)控制應(yīng)用,即使是“低端”電機(jī)控制應(yīng)用也越來越需要滿足ASIL-B或更高的標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)控制應(yīng)用的芯片多種多樣,然而高度集成且能滿足功能安全的芯片卻很少,您還在為尋找此類芯片而煩惱嗎?不妨來看一下NXP新推出的S32M2xx。
S32M資源優(yōu)勢介紹
S32M2xx是一個基于ARM Cortex M4F或M7F內(nèi)核,功能安全等級達(dá)到ASIL-B,且集成MOS管預(yù)驅(qū)的用于電機(jī)控制的芯片,S32M2xx有多種型號,S32M241~S32M244型號是內(nèi)部集成S32K144內(nèi)核和AE外設(shè),如圖1;S32M274和S32M276是內(nèi)部集成S32K312內(nèi)核和AE外設(shè),如圖2。芯片內(nèi)核部分引腳與AE外設(shè)部分引腳在內(nèi)部相連,內(nèi)核通過SPI進(jìn)行通信來控制AE外設(shè)。因?yàn)樾酒啥雀撸?a target="_blank">硬件電路設(shè)計會很簡單。
圖1S32M24x芯片框圖
圖2 S32M27x芯片框圖
芯片資源介紹
S32M24x和S32M27x的AE外設(shè)基本一樣,主要資源區(qū)別在于內(nèi)核部分,圖3和圖4展示6種型號的資源差異。資源越豐富的型號成本越高,實(shí)際應(yīng)用應(yīng)根據(jù)需求,選擇合適的型號,一般優(yōu)先選擇S32M24x型號。下文主要介紹S32M24x的資源。
S32M24x內(nèi)核部分主要特點(diǎn):
32位ARM Cortex-M4內(nèi)核高達(dá)80MHz;
具備FPU、MPU、DSP、TPIU、DMA、CRC模塊和安全模塊CSEc;
嵌套中斷向量控制器(NVIC)、喚醒中斷控制器(AWIC)、不可屏蔽中斷(NMI);
軟件看門狗(WDG)、硬件看門狗(EWM);
調(diào)試接口:SWD和JTAG;
帶ECC的FLASH、EEPROM和RAM;
FastIRC(48 MHz)、Slow IRC(8 MHz)、Low-power oscillator(128 KHz);
外部晶振支持4~40M,PLL 單元(最大 320 MHz VCO);
具備通信模塊:LPUART、LPSPI、LPI2C、FLexCAN;
FlexIO,可模擬UART、SPI、IIC、IIS和PWM生成;
低功耗定時器LPTMR、LPIT和一個比較器模塊(CMP);
4個FTM,支持定時、輸入捕獲,輸出比較和PWM產(chǎn)生;
一個TRGMUX、兩個PDB和兩個12bit的ADC模塊,可用于電機(jī)控制的電壓、電流和溫度采樣等;
IO支持5V 電源和高ESD/EFT 性能。
AE外設(shè)特點(diǎn):
12V供電,集成線性電壓調(diào)整器可選擇3.3V或5V,用于內(nèi)核部分供電;
額外的5v穩(wěn)壓器可輸出30mA的電流,可用于外部設(shè)備,如外部CANPHY或傳感器;
一個電源管理控制器(PMC),支持多種電源模式;
集成三個高邊和三個低邊預(yù)驅(qū),在40khz目標(biāo)總柵極電荷有75nC;
使用外部電感和二極管的Boost DC/DC轉(zhuǎn)換器選項(xiàng);
使用外部電容器的充電泵;
內(nèi)部ADC的高邊漏極(DC Link)電壓監(jiān)測;
內(nèi)部ADC的相位電壓測量,可用于方波控制的反電動勢檢測;
高邊和低邊驅(qū)動器保護(hù)的去飽和比較器;
橋接電源過壓和欠壓檢測;
帶過流比較器的電流檢測;
一個可編程增益的DPGA,可用于電機(jī)控制中的電流采樣;
模塊時鐘42MHz,與內(nèi)核的SPI通信支持4~10MHz;
CAN PHY支持5M的CANFD通信;
LIN PHY支持CXPI協(xié)議,完全符合LIN 2.x標(biāo)準(zhǔn)和SAE J2602-2 ,可用于高壓(12V)PWM輸入。
圖3 S32M2xx各型號對比
圖4S32M2xx各型號對比
芯片優(yōu)勢和特點(diǎn)
可滿足功能安全等級為ASIL-B的應(yīng)用需求和車規(guī)Grade 0的應(yīng)用目標(biāo);
集成LDO、CAN PHY/LIN PHY(看具體型號)和MOS管預(yù)驅(qū)等,節(jié)省外圍器件;
具有硬件去飽和保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)和溫度監(jiān)測,電機(jī)控制更安全;
NXP提供電機(jī)控制例程代碼,可通過S32DS 3.5版本配置生成驅(qū)動代碼,加快開發(fā)。
S32M應(yīng)用方案介紹
S32M24x,主要用于三相無傳感器無刷直流(BLDC/PMSM)電機(jī)控制,可選擇方波控制和單電阻FOC控制。S32M24x在電機(jī)應(yīng)用上與S12ZVM相似,兩種芯片是并存的關(guān)系,S32M24x更偏向于有靜音、功能安全、信息安全、更高算力、security要求的電機(jī)控制的應(yīng)用。其應(yīng)用場景有很多,例如:燃油泵、水泵、油泵、暖通空調(diào)鼓風(fēng)、發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇、電動超級充電器、可逆雨刷、電動車窗升降器、動力天窗等。
圖5S32M244的應(yīng)用框圖(帶LINPHY)
圖6 S32M244的應(yīng)用框圖(帶CANPHY)
S32M2xx支持汽車12V電池供電,可滿足汽車中大部分直流無刷電機(jī)的應(yīng)用,以及ASIL B等級的功能安全需求,還有助于降低硬件設(shè)計難度和減小客戶的PCB尺寸,降低成本和縮短開發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)更高性價比的電機(jī)控制設(shè)計。
審核編輯:湯梓紅
-
ARM
+關(guān)注
關(guān)注
134文章
9007瀏覽量
366052 -
NXP
+關(guān)注
關(guān)注
60文章
1255瀏覽量
182488 -
電機(jī)控制
+關(guān)注
關(guān)注
3519文章
1832瀏覽量
267833 -
汽車電子
+關(guān)注
關(guān)注
3019文章
7789瀏覽量
165687
原文標(biāo)題:【產(chǎn)品推薦】最新高性能電機(jī)控制方案-S32M
文章出處:【微信號:立功科技,微信公眾號:立功科技】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論