隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)以億計(jì)的嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)了無縫互聯(lián)。在這宏大圖景中，網(wǎng)關(guān)作為連接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的核心樞紐，重要性不言而喻。為滿足市場對高性能、高安全性以及高靈活性的工業(yè)網(wǎng)關(guān)需求，瑞薩推出基于Arm Cortex-A55（1.1GHz）和雙Cortex-M33（250MHz）MPU的SOM（系統(tǒng)模塊）方案，該方案可加快物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)進(jìn)程，并降低其設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

系統(tǒng)框圖

方案介紹

本方案由一個(gè)多功能OSM載板和一個(gè)兼容的OSM模塊組成。核心在于集成的RZ/G3S MPU，該MPU采用一顆最高工作頻率為1.1GHz的Arm Cortex-A55內(nèi)核作為主CPU，搭配兩個(gè)工作頻率為250MHz的Cortex-M33內(nèi)核作為副CPU。用戶可以將MPU的工作負(fù)載分配至副CPU，從而讓設(shè)備能夠高效地處理傳感器數(shù)據(jù)接收、系統(tǒng)功能控制和電源系統(tǒng)管理等任務(wù)。不僅如此，RZ/G3S還支持低功耗模式和PCI Express接口，能夠與5G無線模塊實(shí)現(xiàn)高速連接。在安全性方面，這一產(chǎn)品還具備篡改檢測等增強(qiáng)型安全功能，可保障數(shù)據(jù)安全。

在電源方面，載板部分搭載一個(gè)ISL81401同步降壓-升壓控制器、兩個(gè)SLG59H1341C負(fù)載開關(guān)、ISL80015降壓穩(wěn)壓器和一個(gè)SLG59M1557V負(fù)載開關(guān)和RAA210030電源模塊。其中，ISL81401是一款雙向的四開關(guān)同步升降壓控制器，支持峰值和平均電流檢測。在芯片內(nèi)部，ISL81401采用獨(dú)特的升降壓控制算法，并內(nèi)置輸入電壓/電流，輸出電壓/電流四個(gè)獨(dú)立的控制和多種保護(hù)電路，可確保雙向操作的穩(wěn)定性。

在MPU的供電方面，本方案采用DA9063L多通道電源管理IC搭配SLG59M1557V負(fù)載開關(guān)，可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。DA9063L采用可擴(kuò)展的輸出電流和電源軌方法為整個(gè)系統(tǒng)供電，內(nèi)置六個(gè)DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器，可提供高達(dá)12A的總電流。并且通過自動選擇脈沖頻率調(diào)制（PFM）或脈寬調(diào)制（PWM）模式，可在寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。

除了高效的電源設(shè)計(jì)，方案還集成了AT25QL128A閃存和5L35023可編程時(shí)鐘為系統(tǒng)模塊提供支持。AT25QL128A是瑞薩專為低壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)代碼和數(shù)據(jù)存儲芯片。在低壓系統(tǒng)中，程序代碼從閃存映射到嵌入式或外部RAM中執(zhí)行。5L35023是VersaClock可編程時(shí)鐘發(fā)生器，專為低功耗和高性能PCI Express應(yīng)用而設(shè)計(jì)。該器件采用3 PLL架構(gòu)，每個(gè)PLL均可單獨(dú)編程，允許多達(dá)5個(gè)頻率輸出。不僅如此，5L35023具有可編程VCO和PLL源選擇功能，允許用戶根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行功耗性能優(yōu)化。

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用的廣泛普及，采用開放式標(biāo)準(zhǔn)模塊（OSM）成為了一種高效策略，以應(yīng)對成本、尺寸、接口以及可靠性方面的挑戰(zhàn)。本次推出的SOM方案具有極高的靈活性和可擴(kuò)展性，能夠助力客戶快速完成相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

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瑞薩電子(TSE: 6723)

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