瑞萨电子基于Arm Cortex-A55和双Cortex-M33 MPU的SOM方案加速物联网设计

瑞萨电子 2024-08-15 1922

描述

随着工业物联网技术的不断发展，数以亿计的嵌入式设备实现了无缝互联。在这宏大图景中，网关作为连接设备与网络的核心枢纽，重要性不言而喻。为满足市场对高性能、高安全性以及高灵活性的工业网关需求，瑞萨推出基于Arm Cortex-A55（1.1GHz）和双Cortex-M33（250MHz）MPU的SOM（系统模块）方案，该方案可加快物联网应用的开发进程，并降低其设计风险。

系统框图

Cortex-M33

方案介绍

本方案由一个多功能OSM载板和一个兼容的OSM模块组成。核心在于集成的RZ/G3S MPU，该MPU采用一颗最高工作频率为1.1GHz的Arm Cortex-A55内核作为主CPU，搭配两个工作频率为250MHz的Cortex-M33内核作为副CPU。用户可以将MPU的工作负载分配至副CPU，从而让设备能够高效地处理传感器数据接收、系统功能控制和电源系统管理等任务。不仅如此，RZ/G3S还支持低功耗模式和PCI Express接口，能够与5G无线模块实现高速连接。在安全性方面，这一产品还具备篡改检测等增强型安全功能，可保障数据安全。

在电源方面，载板部分搭载一个ISL81401同步降压-升压控制器、两个SLG59H1341C负载开关、ISL80015降压稳压器和一个SLG59M1557V负载开关和RAA210030电源模块。其中，ISL81401是一款双向的四开关同步升降压控制器，支持峰值和平均电流检测。在芯片内部，ISL81401采用独特的升降压控制算法，并内置输入电压/电流，输出电压/电流四个独立的控制和多种保护电路，可确保双向操作的稳定性。

在MPU的供电方面，本方案采用DA9063L多通道电源管理IC搭配SLG59M1557V负载开关，可为系统提供稳定的电源。DA9063L采用可扩展的输出电流和电源轨方法为整个系统供电，内置六个DC/DC降压转换器，可提供高达12A的总电流。并且通过自动选择脉冲频率调制（PFM）或脉宽调制（PWM）模式，可在宽负载范围内实现高效率。

除了高效的电源设计，方案还集成了AT25QL128A闪存和5L35023可编程时钟为系统模块提供支持。AT25QL128A是瑞萨专为低压系统设计的标准代码和数据存储芯片。在低压系统中，程序代码从闪存映射到嵌入式或外部RAM中执行。5L35023是VersaClock可编程时钟发生器，专为低功耗和高性能PCI Express应用而设计。该器件采用3 PLL架构，每个PLL均可单独编程，允许多达5个频率输出。不仅如此，5L35023具有可编程VCO和PLL源选择功能，允许用户根据应用要求进行功耗性能优化。

随着物联网（IoT）应用的广泛普及，采用开放式标准模块（OSM）成为了一种高效策略，以应对成本、尺寸、接口以及可靠性方面的挑战。本次推出的SOM方案具有极高的灵活性和可扩展性，能够助力客户快速完成相关产品的设计与开发。

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瑞萨电子 (TSE: 6723)

科技让生活更轻松，致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商，瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识，提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市，赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。

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