S32K3 系列是 NXP 推出的面向汽車電子和工業應用的微控制器，基於 ARM®Cortex®-M7 內核，支持單核、雙核和鎖步內核配置。S32K3 系列具有內核、內存和外設數量方面的可擴展性，符合 ISO26262 標準，能達到 ASIL B/D 安全等級，具有高級功能安全、信息安全和低功耗的特性。適用於可能會在嚴酷環境下工作的車身、區域控制和電氣化應用。另外，NXP 集成的免費開發環境 S32DS 和實時驅動，讓客戶可以快速上手開發 S32K3 相關應用設計，大大縮短產品開發周期，滿足汽車電子產品高速發展的市場需求。
本方案是一款適用於通用工業和汽車應用的評估板，基於 HDQFP-100 封裝的單核 S32K312 搭配安全電源管理晶片 FS23，在優化成本的條件下，仍可達到 ASIL-B 的功能安全等級。支持 HSE 安全引擎，OTA，高級連接和低功耗，滿足用戶的基礎開發需求。我們還增加了 Arduino UNO 標準接口，兼容“Shield”擴展板選項，可供客戶做產品原型驗證。
參考文獻
- SCH - Knight_S32K31xEVM_V2.0_Jadyn_20241202
如有更多需求，歡迎聯繫大聯大世平集團 ATU 部門：atu.sh@wpi-group.com 作者：銀醬
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►場景應用圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►核心技術優勢
硬體特性： 1. 評估板尺寸為 7*13(cm），使用輕巧方便 2. 32-bit Cortex-M7 單核模式的 S32K312，HDQFP100 封裝比普通 IC 尺寸減少了 55% 3. 搭配安全電源管理晶片 FS23，實現全方位的電源監測管理與失效安全防護 4. 板載 USB 轉 UART 模塊，無需外置轉換器即可實現上位機通信 5. 兩路高速的 CAN 收發器，2 路 LIN 收發器，可通過總線與汽車 ECU 端對端通信 6. 組件：1*RGB 小燈、2*用戶按鍵、1*電位器，2*電極觸控板 7. 提供 Arduino UNO 接口，可連接各類型的開發板做應用擴展 8. 支持 10-Pin JTAG/SWD 標準調試接口和 4 線 SWD 調試模式 軟體特性： 1. 與原廠提供的 RTD 實時驅動軟體深度耦合，豐富的官網例程為用戶提供無障礙的開發環境，可基於 NXP 量產級別 AUTOSAR® 和 Non - AUTOSAR® 的底層驅動基礎進行車規級應用軟體開發 2. 獨立的 HSE 安全子系統，NXP 提供免費的安全固件，HSE 安全引擎——AES-128/192/256、RSA、ECC、安全啟動和密鑰存儲；側通道保護；符合 ISO21434 標準 3. S32 安全軟體架構 (SAF)，包括六個故障檢測和反應庫，以及免費的安全外設驅動 4. 結構內核自檢（SCST） 5. 免費的核間通信架構（IPCF），用於在多核系統、多操作系統通信的中間層軟體 6. 免費的 MATLAB 模型設計工具箱（MBDT），恩智浦提供的 Simulink 環境插件
►方案規格
1. 主控 MCU（S32K312）上文已做簡單介紹，本章不再贅述 2. 車規級電源管理晶片SBC FS2303B： ① 樹狀電源軌，可為微控制器和傳感器供電，出廠時可配置各路電源的上下電順序 ② 具有三種工作模式（正常模式、待機模式和停止模式），管理系統低靜態電流和快速喚醒功能 ③ 多路喚醒源：WAKE 引腳、HVIO/LVIO 引腳、CAN FD、LIN 或通過 SPI/I2C 命令喚醒 ④ 內置具有循環感測或喚醒源的高邊驅動器 ⑤ 內置一路 CAN-FD 收發器（高達 5Mbit/s 通信速率）和一路 LIN 收發器 ⑥ QFN48 的封裝焊盤裸露，優化散熱管理 ⑦ 通過 OTP 燒錄存儲器來擴展配置和定製化晶片 ⑧ 達到功能安全等級 ADIL-B，符合 ISO26262 標準的設計和工藝 ⑨ 具有電源監督，故障檢測，MCU 硬體監測，失效安全保護，高級看門狗等功能 3. 車規級高速 CAN 收發器（TJA1443ATK）： ① 支持標準 HS CAN 和 CANFD，符合 ISO 11898-2:2016, SAE J2284-1-5 和 SAE J1939-14 標準 ② 在 CAN-FD 快速相位下， 5Mbit/s 數據速率也能實現可靠的通信 ③ 支持極低電流待機模式和睡眠模式，具有本地和遠程喚醒功能 ④ 通過 VIO 輸入控制，接口兼容 3V 和 5V 的微控制器信號 ⑤ 符合 AEC-Q100 Grade 1 認證（環境溫度 = 125°C），專用的 TJR1443 可用於高溫應用（環境溫度 = 150°C） ⑥ 符合 IEC 61000-4-2 標準，提供±8kV 的卓越抗 ESD 能力 ⑦ 小尺寸的 HVSON14 封裝，提升了自動光學檢測（AOI）能力 4. 車規級高速LIN收發器（TJA1021ATK）規格： ① 符合 1/SAEJ2602 標準 ② 波特率高達 20kBd ③ 在睡眠模式下具有極低功耗，在故障模式下功耗降到最低，具有本地和遠程喚醒功能 ④ 輸入電平兼容 3V 和 5V 器件，可直連微控制器 ⑤ 電磁輻射（EME）極低，高電磁抗擾性（EMI） ⑥ 可在未上電狀態下進行無源操作 ⑦ 適用於 LIN 從應用的集成終端電阻 ⑧ 高 ESD 穩健性：引腳 LIN、VBAT 和 WAKE_N 能夠承受 ±6kV 的 ESD，符合 IEC61000-4-2 標準 ⑨ 小尺寸的 HVSON8 封裝，提升了自動光學檢測（AOI）能力