Progettata per soddisfare i requisiti di elaborazione in tempo reale delle applicazioni di controllo di singoli motori, la serie M4L combina hardware dedicato per il controllo dei motori, funzionalità di sicurezza, misure di sicurezza funzionale e compatibilità con gli aggiornamenti del firmware su un singolo chip. Questa integrazione contribuisce a ridurre il numero di componenti esterni, minimizza l'ingombro sul circuito stampato e semplifica la progettazione del sistema per un'ampia gamma di applicazioni, tra cui apparecchiature industriali, sistemi di automazione di fabbrica, apparecchiature per ufficio, elettrodomestici e prodotti di consumo.
La serie M4L incorpora le versioni più recenti dell'hardware dedicato al controllo dei motori di Toshiba, tra cui l'Advanced Vector Engine (A-VE2), l'Advanced Programmable Motor Driver (A-PMD2) e l'Advanced Encoder (A-ENC2). Scaricando dalla CPU le attività di controllo dei motori che richiedono un'elevata potenza di calcolo, questi acceleratori hardware consentono un controllo orientato al campo (FoC) efficiente e in tempo reale, riducono l'utilizzo del processore e liberano ulteriori risorse di elaborazione per il software applicativo. I
microcontrollori integrano anche funzionalità di sicurezza, misure di sicurezza funzionale e capacità di aggiornamento del firmware via etere (FOTA) e da remoto. Le funzionalità di sicurezza includono la protezione del chip (CPRO), la memoria ad accesso sicuro (SAM) e la protezione della memoria flash non riscrivibile (NRFP). Queste funzionalità contribuiscono a proteggere dagli accessi non autorizzati, a garantire il controllo degli accessi alla memoria e a salvaguardare le regioni critiche di codice e dati. Insieme, forniscono una soluzione basata su hardware per la protezione del software embedded e l'implementazione di una radice di fiducia (RoT). Le funzionalità di sicurezza funzionali includono meccanismi di diagnostica per la memoria flash, la RAM, i convertitori analogico-digitali (ADC) e i sistemi di clock, facilitando lo sviluppo di applicazioni relative alla sicurezza. Toshiba fornisce anche software certificato UL 60730 Classe B per facilitare lo sviluppo di applicazioni per elettrodomestici.
I dispositivi con 256 KB di memoria flash per il codice incorporano un'architettura a doppio banco, che consente di riprogrammare un banco di memoria flash mentre il software continua a essere eseguito dall'altro. Ciò consente aggiornamenti del firmware senza interrompere il funzionamento del sistema ed è compatibile con le implementazioni FOTA. I dispositivi con 128 KB di memoria flash per il codice includono 64 KB di memoria flash per i dati per l'archiviazione di informazioni di configurazione e dati applicativi, come i registri operativi.
La serie M4L funziona con una singola tensione di alimentazione compresa tra 2,7 V e 5,5 V, garantendo la compatibilità con sistemi a 3 V e 5 V. I package LQFP e VQFN, con un numero di pin variabile da 44 a 64, offrono flessibilità per applicazioni con dimensioni e requisiti di I/O diversi. I dispositivi integrano inoltre un oscillatore ad alta velocità da 10 MHz con una precisione di ±1%, insieme a un comparatore per il rilevamento di sovracorrente utilizzabile per l'arresto di emergenza del motore. Ciò contribuisce a ridurre i costi di sistema e la complessità del circuito stampato, diminuendo il numero di componenti esterni. La modalità a basso consumo è particolarmente adatta per applicazioni alimentate a batteria.
La gamma M4L integra diverse interfacce di comunicazione, tra cui UART, SPI e I²C, nonché un'interfaccia di memoria seriale (SMIF) per l'espansione della memoria. Tra le altre periferiche figurano convertitori analogico-digitali (ADC) a 12 bit, convertitori digitale-analogici (DAC) a 8 bit, comparatori, controller DMA, hardware per il calcolo CRC e funzioni timer, che consentono la connessione diretta a sensori, attuatori, memorie esterne e altri componenti di sistema senza la necessità di dispositivi di interfaccia aggiuntivi.
Per facilitare la valutazione e lo sviluppo del prodotto, Toshiba fornisce documentazione, software di esempio e driver per periferiche, insieme a schede di valutazione e ambienti di sviluppo dei partner dell'ecosistema Arm®. Sviluppata in collaborazione con MIKROE, la scheda di valutazione Clicker 2 per il TMPM4L4A offre una piattaforma economica e facile da usare per esplorare le applicazioni di controllo dei motori BLDC. La scheda è compatibile con il software MCU Motor Studio di Toshiba, disponibile sul sito web di Toshiba.
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