飛思卡爾公司的PXS20是32位雙核雙發射器的電源架構微控制器，滿足安全標準IEC61511和IEC61508（SIL3），能降低設計復雜性和減少所用的元件。PXS20采用高性能的e200z4d雙核，核頻率高達120MHz，雙發射級流水線核，可變長度編碼（VLE），集成了存儲管理單元（MMU）和信號處理引擎，帶誤差檢測代碼的4KB指令緩存，主要用于消費類電子，工業控制，太陽能逆變器，機器人，航空航天和馬達控制等。此處介紹了PXS20系列主要特性，方框圖以及TWR-PXS2010模塊主要特性和電路圖。

PXS20系列32位PowerArchitecture?微控制器專門用于滿足安全標準IEC61511和IEC61508（SIL3）的要求。它通過將關鍵功能安全特性放在具有雙核，雙問題架構的單個芯片上來降低設計復雜性和組件數量，該架構可以在鎖步模式（冗余處理和計算）與解耦并行模式（獨立的內核操作）之間靜態切換）。PXS20微控制器是SafeAssure解決方案。

PXS20系列微控制器是基于Power Architecture技術構建的片上系統設備，并包含一些增強功能，可改善架構在嵌入式應用中的適應性，并包括對數字信號處理（DSP）的附加指令支持。），并集成諸如增強的時間處理器單元，增強的排隊模數轉換器，控制器局域網和增強的模塊化輸入輸出系統等技術。

PXS20系列32位微控制器是集成安全控制器中的最新成果。PXS20系列的高級且經濟高效的主處理器內核符合Power Architecture嵌入式類別。它以高達120 MHz的速度運行，并提供針對低功耗進行了優化的高性能處理。它利用了當前Power Architecture設備的可用開發基礎架構，并得到軟件驅動程序，操作系統和配置代碼的支持，以協助用戶實施。

PXS20系列主要特性：

?高性能e200z4d雙核32位PowerArchitecture?技術CPU核心頻率高達120 MHz

–雙發行五級流水線內核

–可變長度編碼（VLE）

–內存管理單元（MMU）

– 4 KB指令緩存，具有錯誤檢測代碼

–信號處理引擎（SPE）

?可用內存

–帶有ECC的1 MB閃存

–帶有ECC的128 KB片上SRAM

–用于EEPROM仿真的內置RWW功能

?SIL3 / ASILD創新的安全概念：LockStep模式和Fail

-安全保護–關鍵組件（例如CPU內核，eDMA，交叉開關）的復制范圍（SoR）

–故障收集和控制單元（FCCU）

–連接到FCCU的SoR的輸出上的冗余控制和檢查器單元（RCCU）

–硬件觸發的

啟動時內置內存自測（MBIST）和邏輯（LBIST）–啟動時內置自測用于軟件觸發的ADC和閃存

–復制安全性增強的看門狗

–復制結溫傳感器

–不可屏蔽中斷（NMI）

– 16區存儲器保護單元（MPU）

–時鐘監視單元（CMU）

–電源管理單元（PMU）

–循環冗余校驗（CRC）單元

?解耦并行模式，可高效使用復制核

?Nexus Class 3+接口

?中斷

–復制的16優先級控制器

–復制的16通道eDMA控制器

?可以分別編程為輸入，輸出或特殊功能的GPIO

?三個6通道通用eTimer單元

?2個Flex PWM單元

–每個模塊4個16位通道

?通信接口

– 2個LINFlexD通道

– 3具有自動芯片選擇生成功能的DSPI通道

–具有32個消息對象的2個FlexCAN接口（2.0B有效）

–具有2個通道，64個消息緩沖區和高達10 Mbit / s的數據速率的FlexRay模塊（V2.1版本A）

?兩個12位模數轉換器（ADC）

– 16個輸入通道

–可編程交叉觸發單元（CTU），用于將ADC的轉換與定時器和PWM同步

?正弦波發生器（帶低通濾波器的D / A）

?片上CAN / UART自舉程序

?3.0 V至3.6 V單電源

?環境溫度范圍–40℃至125℃

?結溫范圍–40℃至150 ℃

PXS20系列目標應用：

家用

鍋爐加熱控制

工業

可編程邏輯控制（PLC）

輸入輸出控制（I / O控制）

離網太陽能逆變器

商用太陽能逆變器

住宅太陽能逆變器

無人駕駛汽車（地面，空氣，水）

運動控制

過程控制

機器人機械手

機器人手臂

醫療/保健

麻醉

機監護儀通氣機和呼吸

機電機控制

步進電機

圖1.PXS20系列方框圖

TWR-PXS2010：PXS20安全功能MCU模塊

的TWR-PXS2010模塊是飛思卡爾Tower系統組合，模塊化開發平臺，允許快速原型和工具再通過使用可重構硬件的一部分。立即建造塔式系統，將您的設計提升到這個工業動力設備的下一個層次。

TWR-PXS2010通過將關鍵功能安全特性放在具有雙核，雙問題架構的單個芯片上來降低設計復雜性和組件數量，該架構可以在鎖步模式（冗余處理和計算）和解耦并行模式（獨立）之間靜態切換。核心操作）。

TWR-PXS2010包括：

帶有PXS20 32位PowerArchitecture?MCU的TWR-PXS2010電路板必要的電纜DVD，帶實驗教程，軟件，培訓和附帶的《快速入門指南》文檔。

TWR-PXS2010模塊的主要特性：

雙e200z4 CPU體系結構

雙處理領域，包括：CPU，DMA，中斷控制器，交叉開關和用于邏輯級故障檢測的MPU

兩種可靜態配置的操作模式：

鎖步操作（冗余處理和計算）

雙并行模式（獨立的核心操作

故障收集單元，用于監視和管理故障事件

，RAM和閃存上的錯誤校正編碼可檢測/校正存儲器錯誤，

旨在滿足IEC61508（SIL3）概述的安全要求

圖2。TWR-PXS2010模塊外形圖

圖3.TWR-PXS2010模塊電路圖（1）

圖4。TWR-PXS2010模塊電路圖（2）

圖5。TWR-PXS2010模塊電路圖（3）

圖6。TWR-PXS2010模塊電路圖（4）

圖7。TWR-PXS2010模塊電路圖（5）

責任編輯：gt