东芝推出适用于电机控制的Arm® Cortex®-M4微控制器
2024年3月26日
东芝电子元件及存储装置株式会社
中国上海—东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，采用Cortex®-M4内核并搭载FPU的TXZ+™族高级系列32位微控制器的M4K组新增8款新产品，闪存容量达512 KB／1 MB，同时提供4种不同的封装类型。
支持物联网的电机应用功能不断发展，需要更大的编程容量以及更好的固件OTA支持。
东芝新推出的M4K组产品将现有产品的最大代码闪存容量从256 KB扩充至512 KB[1]／1 MB[2]（具体容量视产品而定），RAM容量也从24 KB扩充至64 KB。在容量提升的同时，其他特性也得以保留，包括运行频率高达160 MHz的Arm® Cortex®-M4内核、集成代码闪存以及32 KB数据闪存并支持10万次的编程／擦写周期。
此外，上述微控制器还提供多种不同的接口和电机控制选项，包括高级可编程电机驱动器（A-PMD）、高级32位编码器（A-ENC32）、高级矢量引擎＋（A-VE+）和三个高速、高分辨率12位模／数转换器单元。因此，M4K组产品有助于扩大物联网应用，并为交流电机、直流无刷电机和变频器控制带来高级功能。
新产品在两个独立的512 KB区域中实现了1 MB代码闪存。这样就能通过内存交换法[3]实现固件转换，支持从一个区域读取指令，同时将更新的代码并行编程到另一个区域。
M4K组器件集成UART, TSPI和I2C作为通用通信接口。闪存、RAM、ADC和时钟器件中集成的自诊断功能有助于客户通过IEC 60730 B类功能安全认证。
与此同时，我们还提供文档、带有实际使用示例的示例软件以及控制每个外围设备接口的驱动软件。并与Arm®全球生态系统合作伙伴联合推出评估板和开发环境。
东芝还计划未来增加支持CAN接口的M4M组产品的闪存容量。
注：
[1]TMPM4KxFDAxxG的单区代码闪存容量为512 KB。
[2]TMPM4KxF10AxxG的代码闪存容量为1 MB，由两个512 KB区组成。
[3]TMPM4KxFDAxxG不支持此功能。
应用
- 消费类产品、工业设备的电机和变频控制
- 消费类产品、工业设备等物联网
特性
- 搭载FPU的高性能Cortex®-M4内核，最高运行频率160 MHz
- 内存容量更高
代码闪存：512 KB／1 MB
RAM：64 KB - 内存交换法固件转换功能，在微控制器持续运行的同时支持固件更新[4]
- 自诊断功能，实现IEC 60730 B类功能安全性
- 四种封装类型
主要规格
| 产品组 | M4K组 | ||
|---|---|---|---|
| 器件型号[5] | TMPM4KNF10AFG TMPM4KNFDAFG |
TMPM4KLF10AUG TMPM4KLFDAUG |
|
| TMPM4KNF10ADFG TMPM4KNFDADFG |
TMPM4KLF10AFG TMPM4KLFDAFG |
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| CPU内核 | Arm® Cortex®-M4 -浮点运算单元（FPU） -内存保护单元（MPU） |
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| 最大工作频率 | 160 MHz | ||
| 内部振荡器 | 振荡频率 | 10MHz (±1%) | |
| 内存 | 闪存（代码） | 1024 KB／512 KB[5]（编程／擦写周期：高达10万次） 内存交换法固件转换功能，有两个独立的代码闪存区，每个容量为512 KB[4] |
|
| 闪存（数据） | 32 K（编程／擦写周期：高达10万次） | ||
| RAM | 64 KB，带奇偶校验 | ||
| I/O端口 | 87引脚 | 51引脚 | |
| 外部中断 | 20因数，32引脚 | 15因数，20引脚 | |
| DMA控制器（DMAC） | 32通道 | 30通道 | |
| 定时器功能 | 32位定时器事件计数器（T32A） | 6通道 （如用作16位定时器，则有12条通道） |
|
| 通信功能 | UART | 4通道 | 3通道 |
| I2C/EI2C接口（I2C/EI2C） | 2通道 | ||
| TSPI | 2通道 | ||
| 模拟功能 | 12位模数转换器 （ADC） | 3个单元中有11／5／6个输入 | 3个单元中有8／3／3个输入 |
| 运算放大器（OPAMP） | 3个单元 | ||
| 电机控制电路 | 高级可编程电机驱动器（A-PMD） | 3通道 | 3通道[6] |
高级矢量引擎＋（A-VE+） |
1通道 | ||
| 高级编码器（32-位） （A-ENC32） | 3通道 | 1通道 | |
| CRC计算电路（CRC） | 1通道，CRC32，CRC16 | ||
| 系统功能 | 看门狗定时器 （SIWDT） | 1通道 | |
| 电压检测电路（LVD） | 1通道 | ||
| 振荡频率检测器（OFD） | 1通道 | ||
| 片上调试功能 | JTAG / SW TRACE（4位） NBDIF |
SW | |
| 工作电压 | 2.7 V至5.5 V，单电压供电 4.5 V至5.5 V（所有功能），2.7 V至4.5 V（无OPAMP、ADC） |
||
| 封装／引脚 | LQFP100 （14 mm×14 mm，0.5 mm间距） |
LQFP64 （10 mm×10 mm，0.5 mm间距） |
|
| QFP100 （14 mm×20 mm，0.65 mm间距） |
LQFP64 （14 mm×14 mm，0.8 mm间距） |
||
注：
[4]仅适用于代码闪存为1 MB（1024 KB）的产品。
[5]器件型号中的“F10”表示1024 KB代码闪存，“FD”表示512 KB。
[6]] TMPM4KLFxxAxxG无OVVx引脚
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*Arm和Cortex是Arm Limited（或其子公司）在美国和／或其他地方的注册商标。
*TXZ+™是东芝电子元件及存储装置株式会社的商标。
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