TMS570LS是德州儀器（TI）推出的面向安全關鍵型運輸套用的微控制器系列，基於ARM Cortex-R4F核心，符合ISO 26262 ASIL-D與IEC 61508SIL-3功能安全標準，並通過AEC-Q100車規認證。該系列採用雙核鎖步CPU架構（帶有故障保護檢測邏輯），主頻最高達180MHz，集成3MB ECC快閃記憶體與128KB/160KB RAM選項。主要套用於汽車電子、軌道交通及航空航天領域，涵蓋剎車系統、電動助力轉向、混合動力汽車逆變器及電池管理等場景。
該系列內置FlexRay、CAN、乙太網等多協定通信接口及雙12位ADC模組，硬體支持記憶體ECC校驗、自檢模組（BIST）及安全診斷功能。封裝提供144 QFP與337 BGA兩種選項，開發工具鏈包含Code Composer Studio IDE、RTOS支持及安全診斷庫，適配AUTOSAR標準與實時控制需求，為安全關鍵系統提供從硬體到軟體的全棧解決方案。
基本介紹
- 中文名：TMS570LS
- 外文名：TMS570LS
- 款基於：於 ARM? Cortex?-R4F
- 鎖步 CPU：，帶有故障保護檢測邏輯
產品概述,產品設計,核心技術,產品型號,市場反響與套用,主要套用,
產品概述
TMS570LS是德州儀器（TI）推出的面向安全關鍵型運輸套用的高性能汽車級微控制器系列。該系列基於ARM Cortex-R4F核心，符合ISO 26262 ASIL-D與IEC 61508 SIL-3功能安全標準，並通過AEC-Q100車規認證。
TMS570LS系列採用雙CPU鎖步運行的安全架構，其安全架構包括以鎖步模式運行的雙CPU、CPU和記憶體內置自檢（BIST）邏輯、快閃記憶體和SRAM上的錯誤糾正碼（ECC）、外設存儲器上的奇偶校驗以及外設I/O上的環回功能。該系列集成了ARM Cortex-R4/R4F浮點CPU，提供高效的1.66 DMIPS/MHz性能，工作頻率覆蓋80MHz至180MHz，可提供高達298 DMIPS的計算能力。
該系列採用雙核鎖步CPU架構（帶有故障保護檢測邏輯），主頻最高達180MHz。系列產品提供從128KB到3MB不等的集成快閃記憶體以及32KB到256KB的數據RAM選項，並集成下一代高端定時器（N2HET）、多通道12位ADC、多個CAN控制器（DCAN）、FlexRay、乙太網、多緩衝SPI（MibSPI）等豐富的通信與控制外設。
TMS570LS系列主要套用於汽車電子、軌道交通及航空航天領域。其套用涵蓋汽車制動系統（ABS/ESC）、電動助力轉向（EPS）、混合動力/電動汽車逆變器與電池管理系統（BMS）、主動駕駛輔助系統（ADAS），以及航空航天、軌道交通和工業控制等安全關鍵領域。
德州儀器為該系列提供了完備的開發工具鏈，包括Code Composer Studio集成開發環境、Hercules安全MCU開發套件（如TMS570LS12x LaunchPad）以及豐富的軟體庫和安全文檔，助力客戶簡化功能安全套用的開發。
產品設計
TMS570LS系列微控制器集成了ARM Cortex-R4F浮點CPU，該CPU提供了高效的1.66 DMIPS/MHz性能，最高運行頻率可達180MHz，並採用鎖步雙CPU架構以增強安全性。系列器件提供不同容量的集成快閃記憶體和數據RAM，快閃記憶體容量從128KB至3MB不等，RAM容量從32KB至256KB不等，快閃記憶體和RAM均帶有單位錯誤糾正和雙位錯誤檢測（ECC）功能。
該系列具有針對實時控制類套用的外設，包括下一代高端計時器（N2HET）以及部分高端型號集成的增強型PWM（ePWM）、增強型捕捉（eCAP）和增強型正交編碼器脈衝（eQEP）模組。其集成了12位多緩衝模數轉換器（MibADC），通道數從16到24個不等，支持獨立或順序轉換模式。
通信接口支持多種協定，包括CAN（DCAN，支持2.0A/B）、LIN、UART/SCI、SPI/MibSPI和I2C，高端型號還集成了乙太網（EMAC）和FlexRay控制器。時鐘系統採用調頻鎖相環（FMPLL）模組，核心邏輯分為多個電源域，具備電壓監測和上電復位功能。
為增強調試能力，器件包含嵌入式跟蹤宏單元（ETM）、RAM跟蹤連線埠（RTP）和數據修改模組（DMM）等組件。封裝選項包括144引腳LQFP（PGE）和337球BGA（ZWT）等。
核心技術
TMS570LS系列採用專為功能安全設計的安全架構，其核心組件包括鎖步運行的雙CPU、CPU與記憶體內置自檢（BIST）邏輯、快閃記憶體與數據SRAM上的錯誤校正碼（ECC）、外設存儲器上的奇偶校驗、外設I/O上的環回功能、錯誤信令模組（ESM）以及記憶體保護單元（MPU）。
快閃記憶體與數據SRAM均採用錯誤校正碼（ECC）保護，支持單位錯誤糾正與雙位錯誤檢測。外設存儲器（如DMA控制器緩衝器、ADC緩衝RAM、中斷向量表）則通過奇偶校驗實現錯誤檢測。
錯誤信令模組（ESM）監控所有器件錯誤，可配置為觸發中斷或驅動外部nERROR引腳，指示系統故障。記憶體保護單元（MPU）集成於DMA控制器及高端定時器傳輸單元（HTU）中，用於防止非法記憶體訪問。
大多數外設I/O支持環回功能，用於在系統運行中對外設接口進行自測試。
產品型號
TMS570LS系列微控制器均採用鎖步雙CPU、ECC記憶體等安全架構設計，適用於汽車、工業等安全關鍵型套用。該系列包含多種型號以滿足不同性能與配置需求，例如TMS570LS0432/0332基於ARM Cortex-R4 CPU，工作頻率高達80MHz，分別具有384KB和256KB集成快閃記憶體及32KB數據RAM，並集成N2HET定時協處理器、16通道12位ADC及安全架構（鎖步CPU，ECC，BIST）。TMS570LS0232基於ARM Cortex-R4F CPU，頻率為80MHz，具有128KB快閃記憶體和32KB RAM，通過Q-100車規認證，滿足IEC 61508 SIL 3標準。
TMS570LS0914基於ARM Cortex-R4F CPU，頻率為100MHz或160MHz，具有1MB快閃記憶體和128KB RAM，滿足ISO 26262 ASIL D和IEC 61508 SIL 3標準。TMS570LS0714-S基於ARM Cortex-R4F CPU，最高頻率達160MHz，具有768KB快閃記憶體和128KB RAM，並集成ePWM、eCAP、eQEP等豐富電機控制外設，安全架構完備。TMS570LS31x4/21x4系列基於ARM Cortex-R4F CPU，最高頻率達180MHz，快閃記憶體為2MB至3MB，RAM為192KB至256KB，具體型號包括TMS570LS3134（3MB快閃記憶體，256KB RAM）、TMS570LS2134（2MB快閃記憶體，256KB RAM）和TMS570LS2124（2MB快閃記憶體，192KB RAM），並集成EMIF、雙ADC、多個CAN和MibSPI接口。
TMS570LS3137基於ARM Cortex-R4F CPU，頻率為180MHz，具有3MB集成快閃記憶體和256KB數據RAM，集成乙太網、FlexRay、三個CAN等豐富通信接口，滿足ISO 26262 ASIL D和IEC 61508 SIL 3標準。TMS570LS1224/1225是用於LaunchPad開發套件的型號，基於Cortex-R4F，並通過IEC 61508 SIL 3和ISO 26262 ASIL D認證。
市場反響與套用
TMS570LS系列微控制器主要套用於剎車系統（防抱死制動系統和電子穩定性控制）、電動助力轉向、混合動力和電動汽車逆變器系統、電池管理系統、主動駕駛輔助系統等汽車相關領域，同時也套用於航空航天、鐵路通信和越野車輛等行業。
為支持開發，德州儀器（TI）提供了包括Code Composer Studio™集成開發環境、HALCoGen外設配置工具、SafeRTOS/FreeRTOS作業系統支持，以及適配AUTOSAR標準的開發工具鏈，並推出了基於TMS570LS1224的Hercules TMS570LS12x LaunchPad開發套件和TMS570LS31HDK開發套件等評估平台。
該系列中的TMS570LS0914、TMS570LS1224、TMS570LS3137等器件已經獲得TÜV SÜD認證，符合ISO 26262 ASIL D和IEC 61508 SIL 3功能安全標準。
主要套用
剎車系統（ABS 和 ESC）
電動助力轉向 (EPS)
HEV / EV 反向器系統
電池管理系統
活躍的駕駛員輔助系統
航天和航空電子設備
軌道交通
越野車
器件參數
快閃記憶體選項：1 和 2MB 選項
RAM 選項：128 和 160KB 選項
計時器選項：25 或 32 引腳
ADC 選項：20、24 引腳
CAN 選項：2 或 3 接口
Flexray 選項可用
BGA 封裝上提供 EMIF、跟蹤和校準接口
其它集成外設：多緩衝 SPI、具有 LIN 功能的 UART、DMA、通用 IO
