車載 / 産業 システム・ベース・チップ（SBC） フリースケール・システム・ソリューション freescale.com/analog SBCソリューション フリースケール・セミコンダクタは、長年にわたり、高度なパワー・ 目次 マネジメントICの開発に従事してきました。リニア電圧制御/スイッ SBCソリューションについて......................................2 チング電源（SMPS）電圧制御の分野において、フリースケールは、 SBCの統合性........................................................3 車載システムで広く利用されているマイクロコントローラ・ベースに 信頼できるソースが提供するSBC..............................4 さまざまな機能を組み合わせた製品ファミリを開発しています。シス SafeAssure機能安全プログラム .............................5 テム・ベース・チップ（SBC）と呼ばれるこれらのデバイスは、セン SafeAssureソリューション － MC33907/8 SBCs......6 サやCAN/LINトランシーバなどの機能を付加し、マイクロコント 高エネルギー効率ソリューション.................................7 ローラを対象に、先進的な電力管理機能と機能安全を実現します。 フリースケールSBCを活用したアプリケーション例.........8 システム・ベース・チップは、低ドロップアウト（LDO）電圧レ ギュレータ、スイッチング電圧レギュレータと物理層トランシーバ （CAN、LIN）を主な構成として成り立っています。このシステム志 向ソリューションは、単なるスタンドアロン型パワー・マネジメント ICよりも、安全性、アナログ/デジタルの柔軟性、ファミリ・デバイ スの拡張性、堅牢性を大幅に高め、システム・コストを削減します。 統合車載ECU........................................................9 マイクロコントローラの互換性..................................10 産業SBCアプリケーション.......................................11 CANベースSBC...................................................12 LINベースSBC.....................................................13 シンプルなエコシステム..........................................14 産業市場向けアナログ製品......................................15 シリアル・ペリフェラル・インタフェース（SPI）を通じてマイクロ コントローラからSBCを制御することで、省電力モードや機能安全が 実現します。車載/産業市場に対応する安全な電力系統を備えた組込 みシステムを開発する上で、SBCはマイクロコントローラの理想的な コンパニオン製品となります。 2 SBCの統合性： 先進的な電力管理機能 • マイクロコントローラ、CAN、その他各種組込みシステム負荷に 電力供給 • マイクロコントロー ラ、物 理 層 、補 助 負 荷に対 応 するリニア （LDO） /スイッチング （DC/DC） 電源 堅牢な物理層 • CAN/LINプロトコル対応トランシーバ内蔵 • 車載ネットワーク全域にデジタル情報を送信（アナログ波）。 電気性能、電磁環境適合性（EMC）、静電放電（ESD）耐性に 関して自動車メーカーのニーズや業界の標準規格に適合 システム管理 • 省エネルギー：各種の低消費電力モードを管理により実現。 スタンバイ・モード時に超低静止電流、 システム・ウェイクアップ • 機能安全：産業向け安全基準に完全準拠 包括的なエコシステム • 包括的なツール/ソフトウェア・インタフェースにより設計を簡素化 • EMC適合性レポート • フリースケール製や他社製のマイクロコントローラと互換性の あるシステム・ベース・チップ 車載＋産業 フリースケールは、車載アナログ分野で長年にわたり 堅牢性・信頼性・性能 性能を兼ね備えた産業ソリューションを提供します。 培ってきたリーダーシップを活用して、安全性・信頼性・ 堅牢性と信頼性に優れたフリースケールの高性能アナログ/ ミックスド・シグナル/パワー・ソリューションは、 実世界の信号とコネクテッド・プロセッサ・インテリ ジェンスとの接続を行い、完全な組込みシステム・ソリュ ーションを実現します。フリースケールのアナログ製品 は、ファクトリ・オートメーション・システムや、産業 ネットワーク/電力管理機器、ポータブル医療製品、 スマート・ホーム/ビルディング・コントロール、エネ ルギー貯蔵システムなど、さまざまなアプリケーション を対象としています。 3 信頼できるソースが提供するSBC 先進的な安全機能 フリースケールは、30年以上にわたり車載半導 • 重要ピンのモニタリング（リセット（RST）、 体製品のリーディング・サプライヤとしての地 位を確立しており、この経験を活用して、産業 市場向けに革新的なソリューションを提供して います。10年以上前、フリースケールは、業界 で初めて産業市場向けにSBCの供給を開始しま フェールセーフ（FS）） • セーフ・ピンにより、アプリケーション障害 の発生時に外部ICを駆動 • ステート・マシンの重大変更を保護する した。フリースケールの次世代システム・ベー • アナログ信号の検知（Vbat、Ivdd、T） ス・チップは、ますます電子自動化の進むさま • プログラマブル・フェールセーフ・デフォル ざまなシステムにおいて、堅牢かつ低遅延のネッ トワークを求めるニーズに対応します。 フ リ ー ス ケ ー ル のSBCは、 シ ス テ ム・ マ イ ク ロコントローラを駆動するエネルギー管理モ ジュール、車載ネットワークと接続するトラン シーバ・インタフェース、ならびにバッテリ寿 命を節約する低消費電力モードを統合していま ト・ステータス • 高度なウォッチドッグ・メカニズム • タイムアウト • ウィンドウ・ウォッチドッグ • 安全関連アプリケーション向けの各種先進 機能（SBCにおいてチャレンジャ・アルゴ リズム） MC33903/4/5 SBCは す。 ま た、 こ のSBCは、 完 全 な 認 証 を 受 け た China ACE（Annual の電子/ESD/EMC車載製品要件に対応します。 Creativity in プラットフォームのニーズを満たす上で必要と 革新的なエネルギー管理 なる拡張性を手に入れることができます。 • スケーラブルな電源 Electronics）Awards の「Data Conversion/ Driver/Clock of the Year」を受賞 CAN/LINインタフェースを統合しており、最新 各デバイスはピン互換性を備えており、複数の フリースケールは、高品質な世界規模のテク ニカル・サポートを備えた有数の車載/産業ソ リューション・プロバイダとして広く認知され • 一部のSBCにおいてSPIを確保（パリティ・ チェック、クロック・カウンタ） • 革新的なクランキング・パルス管理 • 低消費電力モードによるエネルギー節約 （15μA） ています。また、世界各地の機器メーカーとの 密接な協業関係により、システムに関する専門 堅牢な車載ネットワーク 知識とネットワークの互換性が比類のないレベ （高速CAN、LIN） ルで構築されています。 • ESD±8KV （150pF/330Ohm） ガン・テスト • EMC：市場基準に適合する低放射/高耐性 • 各種ネットワーク診断機能 4 SBC システム・ベース・チップ・ソリューション SafeAssure 機能安全プログラム 規格準拠プロセスの簡素化 車載市場においても産業市場においても、セー 61508安全認証が要求されるようになってい フティ・クリティカル・アプリケーションを ます。また、機能安全は、太陽エネルギーや航 重視する傾向が大幅に強まっており、システム・ 空宇宙、FDA Class IIIの医療機器といった市 エンジニアにとっては、安全面での課題を解決 場においても広く普及しており、厳格に規定さ す る 上 で 新 た な プ レ ッ シ ャ ー が 生 ま れ て い れています。産業市場の電子機器は、過酷な環 ます。 境で運用しても障害の発生を最小限に抑えるこ とが必要とされます。 自動車産業では、基本的なエアバッグ展開シス テムから、事故の予測/回避機能を備えた極め て高度な先進運転支援システム（ADAS）に 至るまで、高性能な最新の自動車安全システム を求めるニーズが増大しています。各種の安全 機能がますます多数の電子機器によって実行さ れていく中、危険な障害を可能な限り回避し、 発生した場合にはそれを制御できる電子システ ムの設計を促進するため、ISO 26262が策定 されています。 近年の産業災害により、あらためて安全性の 向上が必要であることが明らかになる中、ま すます多くの産業制御システムにおいて、IEC • 車載/産業向け機能安全規格の要件を満たす よう設計されたソリューションにより、シス テムレベルの規格準拠プロセスを簡素化 • ISO 26262/IEC 61508規格に準拠した 安全システムを開発する際の時間を短縮、複 雑さを軽減 • 最も厳格な安全度水準（SIL）のサポートによ り、設計段階の懸念を排除 • 設計から製造まで、全プロセスを対象とす るゼロ・ディフェクト（無欠陥）手法により、 セーフティ・アプリケーションの厳格なニー ズに確実に対応 MC33907/8 SBC - SafeAssureソリューション セーフティ・プロセス — ISO 26262 ASIL-D • アーキテクチャと開発プロセスの安全対策（ISO 26262） • ECU機能安全評価に伴う負担と時間を削減 • デュアルコア・ロックステップ・マイクロコントローラによるプロセス定義：障害収集/管理 ユニット（FCCU）のモニタリング セーフティ・ハードウェア — 統合セーフティ・アーキテクチャ（ISA） • ソフトウェアを追加する必要がないため（メイン・マイクロコントローラ１つのみ）、開発の 負担と時間を削減 • 独立した電圧モニタリング/フェールセーフ・ステート・マシン • 単一障害点（SPF）、潜在故障（LT）、共通原因障害（CCF）を対象とする高性能ハードウェア 診断機能 セーフティ・ソフトウェア — SBCとマイクロコントローラ・ソフトウェアのセキュアな相互作用 • 複数のレジスタにより、セーフ・ステート・マシンなどのソフトウェア診断機能を実現 • セキュアなSPI通信により、セーフ・ステート・マシンにアクセス • 先進的なウォッチドッグ・チャレンジャにより、優れたマイクロコントローラ同期タイミング を実現 セーフティ関連ドキュメント — フリースケールが提供するセーフティ関連開発環境 • MC33907/8 SBCおよびMPC5643Lマイクロコントローラ用アプリケーション・ノート • セーフティ・マニュアル、FMEDA（Failure Modes, Effects and Diagnostic Analysis）、 ならびに包括的なエコシステムにより、迅速かつ容易な開発を実現 5 システム・ベース・チップ・ソリューション ISO 26262に 準拠した MC33907/8 SBC M C 3 39 0 7 /8 は 、 ス イ ッ チ ン グ 電 源 SBC BlockMC33907/8ブロック図 Diagram Voltage Supervisor Vcore 2.4 MHz 1.2 V to 3.3 V adjustable Boost Driver Flexible Energy Management to Supply 32-bit MCUs Vcca - 3.3 / 5.0 V Vpre 440 kHz Buck Vaux 3.3 / 5.0 V Battery sense （SMPS）セーフティ・アーキテクチャ・コン Vcan - 5.0 V セプトで、試験認証機関TUV SUDの評価に より、ASIL-Dセーフティ・アプリケーション に対応することが実証されています。 MC33907/8の主な機能 Various Wake Up: • I/Os, • CAN, LIN Energy Management State Machine Configurable I/Os (6) • マイクロコントローラ・コア専用SMPS レギュレータ - 1.2 ～ 3.3V、 最大出力1.5A • マイクロコントローラA/Dリファレンス電 圧またはI/O電源（VCCA）専用リニア電圧 Fail-Safe State Machine Analog and Digital Build-in Self Test のトポロジが可能 Robust In Vehicle Physical Layers SecuredSPI Going Green Ultra Low Power Modes 30 µA Fail-Safe Inputs • 柔軟性の高いSMPSプリレギュレータ - 非 反転バック・ブーストと標準バックの2つ INT RST MCU Challenger Analog Multiplexer 2.5 V Ref. Fail-Safe Inputs Temp. Fail-Safe Output Static CAN Physical Layer Safety Independent Fail-Safe State Machine レギュレータ - 5.0Vまたは3.3V • 補助機能（VAUX）またはセンサ電源専用 リニア電圧レギュレータ - VCCAトラッカ 統合セーフティ機能 長期製品供給プログラム または独立5.0V/3.3V • 独立フェールセーフ・モニタリング・ユニット - 各 製 品 は、 フ リ ー ス ケ ー ル の 長 期 製 品 供 給 プ • 低消費電力モードにおける複数のウェイク アップ・ソース：CAN、I/O • バッテリ電圧センサ、MUX出力端子 • フェールセーフ出力に関連付けられた拡張 セーフティ・ブロック • 設定可能な6つのI/O 電力管理を監視 • フェールセーフ入力 - マイクロコントローラ （ 障 害 収 集/管 理 ユ ニ ッ ト・ モ ニ タ リ ン グ ）と アナログICのエラー処理 • 先進的なウォッチドッグ （チャレンジャ）- マイク ロコントローラ・タイミング・モニタリング • フェールセーフ出力（RSTピン、FSピン）- 障害 モニタリング時にシステムの「機能停止」を許可 6 ロ グ ラ ム（ P r oduct Longev i t y Pro g ra m ） の 対 象 と な っ て い ま す 。 諸 条 件 の 詳 細 、 な ら び に 対 象 製 品 の リ ス ト に つい て は 、www. freescale.com/productlongevity の W ebサ イ ト を ご 覧 く だ さ い 。 SBC システム・ベース・チップ・ソリューション 高エネルギー効率ソリューション フ リ ー ス ケ ー ル は、 安 全 性 だ け で な く、 エ ネ ル ギ ー 効 率 に つ い て も 全 社 を 挙 げ て 取 り 組 ん で い ます。フリースケー ル で は 、高 エ ネ ル ギ ー 効 率 技 術 を 効 果 的 に 実 装 す る 製 品 や 、対 象 のア プ リ ケ ー ション分野で業界最 高 の 性 能 を 発 揮 す る 製 品 に 、Ener gy Ef f i ci ent S ol ut i ons （ 高エ ネ ル ギ ー 効 率 ソ リ ュ ー シ ョ ン ）ロ ゴ を 付 け て い ま す。 そ し て、 シ ス テ ム 効 率 の 向 上 を 求 め る ニ ー ズ が 、 優れた効率を実現す る シ ス テ ム・ベ ー ス・チ ッ プ（ S B C ）の 開 発 に つ な が っ て い ま す 。 ア ナ ロ グ・ シ ス テ ム 技 術 に は 、 電 力 管 理 と デ ー タ 通 信 の 簡 素 化 を 目 指 し て き た 長 い 歴 史 が あ り 、 SBC は その最新なものとし て 位 置 付 け ら れ ま す 。 デ ュ ア ルDC/DC ア ー キ テ ク チ ャ を 通 じ て 最 大 8 5 ％ の 効 率 改 善 を 実 現 す る 個 性 的 な SBC ソ リ ュ ー シ ョ ン で あ る MC 3 3 90 7 / 8 S B C は 、 わ ず か 2 . 7 V の 低 消 費 電 力 動 作 を サ ポ ー ト し、 シ ス テ ム の 可 用 性 を 高 め ま す 。 こ の 最 先 端 の 製 品 フ ァ ミ リ は 、 大 電 流 電 源 S M PS 設 計 に 加 え 、 外 部 の CAN や I/O に よ る 入 力 を 通 じ た ウ ェ イ ク ア ッ プ な ど、 最 小 3 0 μ A の 低 消 費 電 力 モ ー ド 動作を組み合わせて い ま す 。 Energy Efficiency Freescale SBC Segmentation フリースケール高エネルギー効率ソリューション - SBCセグメント Transceivers LDO SBCs LDO SBCs with Safety SMPS SBCs with Safety Vbat Vbat Vreg Vreg INH BUS Vreg LDO Vbat Vbat Vreg LDO Vdd MCU CAN P/L • High Robustness EMC/ESD • Design for Cost • CAN FD & CAN Partial Networking BUS CAN P/L Safety Vdd 8/16 bit MCU • Simple Low Power Modes • Robustness • Design for Cost BUS SMPS+LDOs Vdd Vaux RST INT SAFE SMPS+LDOs Safety 16/32 bit MCU CAN P/L LIN P/L • Ultra Low Power Modes • Flexible Power Management • Medium Functional Safety BUS Vcore Vcca Vaux RST INT SAFE 32 bit MCU CAN P/L • Energy Efficient (>85%) • High Current (up to 2.0 A) • High Functional Safety (fit for ASIL D applications) フリースケールは、 さまざまなシステム・ニーズに応じて、 多様な高エネルギー効率 標準ソリューションを提供 7 システム・ベース・チップ・ソリューション SBC フリースケールSBCを活用したアプリケーション例 車載アプリケーションでは、MC33907/8 SBCは、パワートレイン、エンジン管理、電気 自 動 車（EV）/ハ イ ブ リ ッ ド 自 動 車（HEV）の 制御/バッテリ管理システム、ギアボックス/ トランスミッション制御、ならびにステアリ ング/サスペンション制御において、エネル ギー管理、システム管理、マイクロコントロー ラとの通信を実現します。 信頼できる安全レベルと高効率を備えた MC33907/MC33908 SBCは、 高 度 な EV、HEV、バッテリ管理 MC33907 エンジン管理 MC33908 サスペンション MC33908 ステアリング MC33907 ギアボックス、 トランスミッション MC33907 シートベルト・ プリテンショナー MC33903/4/5 ADAS管理 MC33907 シート・モジュール MC33903/4/5 ボディ・コントローラ MC33903/4/5 冷暖房空調設備（HVAC） MC33904 照明、SJB MC33903/4 インストルメント・クラスタ MC33904 マ イ ク ロ コ ン ト ロ ー ラ を 駆 動 す る 理 想 的 な システム・ソリューションを提供します。 MC33903/4/5とMC33909は、 ボ デ ィ・ コントローラ・モジュール （BCM）や冷暖房 空調設備（HVAC）、ドア・モジュールといっ た ボ デ ィ・ ア プ リ ケ ー シ ョ ン 向 け に 最 適 な ソリューションを提供します。また、ローエ ンドのパワートレイン/セーフティ・アプリ ケーションでも使用できます。 フリースケールの広範なアナログ/センサ車載ポートフォリオ セーフティ・オートメーション パワー・ドライバ/スイッチ • ADAS 77GHzレーダー・トランシーバ • インテリジェント分散型コントローラ 革新的な次世代自動車設計を生み出すことがで • エアバッグECU、衝突センサ • Hブリッジ・パワー・ドライバ きます。この分野において優れた実績を誇る • ブ レ ー キ： ア ン チ ロ ッ ク・ ブ レ ー キ・ シ ス • ３相モータ・プリドライバ フリースケール製品のラインナップとしては、 テム （ABS） 、横滑り防止装置 （ESC） 、車輪速度 主に次のようなものがあります。 センサ（WSS）の制御 • eXtremeパワー・スイッチ フリースケールの広範なアナログ/センサ・ソ リューション・ポートフォリオを活用すれば、 どのような設計上の課題に直面したとしても、 バッテリ/エネルギー管理 • タ イ ヤ 空 気 圧 モ ニ タ リ ン グ・ シ ス テ ム （TPMS）ワイヤレス・センサ・ノード システム・パワー /コネクティビティ • オルタネータ・レギュレータ・チップ • インフォテイメント・パワー・マネジメントIC • ストップ/スタートMOSFET • システム・ベース・チップ（SBC） • バッテリ・モニタリング・センサ • CAN/LINトランシーバ • マルティプル・スイッチ検出インタフェース 8 SBC システム・ベース・チップ・ソリューション 統合車載ECU システム・ベース・チップ（SBC）は、ECU設 る様設計された、コンフィギャラブルなバック/ 高集積車載ECUは、開発時間の大幅な削減に 計要件を統合して、システムの低消費電力状況 バック・ブースト電源技術を提供します。 加え、さまざまなメリットをもたらします。 を管理、環境をモニタリング、システムをフェー • エネルギー効率 - 超低lq、電力変換 ルセーフ状態へ設定、マイクロコントローラや シンプルな組込みエコシステム – マイクロコント 各種負荷へ電源を供給および外部との通信を行 ローラとSBCの組み合わせにより、ソフトウェア・ います。 ドライバを含め、ECU開発を容易に開始でき • 拡張性 - プラットフォーム・アプローチ ます。 • 柔軟性 - I/O、タイミング、電力管理 S B C は 、 マ イ ク ロ コ ン ト ロ ー ラ 向 け 組 込 み • スペース削減 - PCBの設計とサイズの最適化 • システム信頼性 システム・ソリューション – マイクロコント 製品の堅牢性 – SBCなどのコンポーネントは、 ローラの理想的なコンパニオン・ソリューション バッテリ・ラインや車載ネットワーク・ケーブル として、8ビット/16ビット/32ビット専用 を通じて実世界とつながります。電力投入に対 パワー・マネジメント・ソリューション・ファ する耐性や静電放電に対する耐性など、過酷な ミリを包括的に提供します。この電力管理は、 環境ストレスに耐えつつ、電磁放射を最小限に 低ドロップアウト（LDO）リニア・レギュレータ/ 抑える必要があります。このような主要な市場 スイッチング電源（SMPS）レギュレータを 要件に対応するため、開発のごく初期段階から ベースとして、電力効率を高めます。 ESDやEMCといった技術が実装されています。 組込みシステムの可用性 – 可用性は、SBCの 機能安全 – シンプルなウォッチドッグから独立 設計アーキテクチャにとって欠かせない要素の したセーフティ・モニタリング・ユニットに至 一つです。バッテリ低電圧が発生した場合、 るまで、フリースケールは、安全重視SBCファ アプリケーションの性能レベルを予測することや、 ミリを包括的に提供しています。これにより、 その管理のためにハードウェア/ソフトウェア・ システムの外部ハードウェア冗長性を確保し、 ソリューションを実装することが極めて重要と 障害発生時にシステムをフェールセーフ状態に なります。 設定できます（5ページ参照）。 バッテリ・センサ機能は、リバース・バッテリ・ コネクティビティ - SBCの設計技術は、エネル ダイオードがアプリケーションを保護する前に ギー管理と動作モードで使用される適切なエネ タンク・キャパシタ効果なしに供給電圧を監視 ルギーのためのコネクティビティと統合車載 し、低電圧動作が検知された場合の判断時間を ネットワーク物理層を通じた通信バスによって • 必要な物理層を特定 削減します。 超低消費電力モードにおけるシステム・ウェイ • 制約条件を特定 クアップから成り立っています。 フリースケールでは、MC33903/4/5などの • 信頼性 - はんだ接合を削減 • 堅牢性 - 外部ストレスに対する耐性 • 機能安全 - マイクロコントローラ・チェッ ク、フェールセーフ、セキュア・トランザ クション SBCの選択 SBC設計にはいくつか選択肢がありますが、 シ ン プ ル な 手 順 で 、 EC U の シ ス テ ム 要 件 に 合 致 す る 適 切 な S B C を 選 択 で きま す 。 • SBC、マイクロコントローラ間の接続負荷を 確認 • 電源要件を特定 • マイクロコントローラへの供給電圧 • マイクロコントローラの消費電流 • ECU負荷への供給電圧 • ECU負荷の消費電流 • ウェイクアップ・ソース/イベント • 低消費電力モード LDO SBCソリューション用に、システムにデータ • 安全要件 を保存する時間を持たせるため、または、シス テム・コスト（タンク・キャパシタ）を削減す るために、MCU RSTなしに低電圧動作が可能 なコンフィギャラブルなリセット・レベル機能 を提供しております。MC33907/8/9などの DC/DC SBCソリューションに対しては、バッ テリ・ラインが3.5Vの低電圧動作時にも（クラ ンキング・パルス）、システムの性能を維持す Integrated Automotive ECU 統合ECUブロック図 Power Supply Network (Vbat line – 12 V) Vaux 5 V / 3.3 V (with ballast) SBC Power Wake Vcore from 1.2 V to 5.0 V Control & Diag. Sense System Fail Safe WD CAN Comm. LIN SPI Control MCU A-to-D Safety Fail Safe Load Management eXtreme Switch High-Side Drivers Low-Side Drivers Motor Driver 9 システム・ベース・チップ・ソリューション SBC マイクロコントローラの 互換性 フリースケールは、8ビットおよび16ビット/32ビット・ マイクロコントローラ電源（コア、ペリフェラル）をカバー するSBCファミリを提供しています。 SBCは、電圧や電流、精度、負荷/電源変動に関してさま ざまなマイクロコントローラをサポートするよう設計さ れています。各製品は、フリースケール製マイクロコント ローラ設計に理想的ですが、他社製マイクロコントローラ もサポートします。 SBCは、SOIC/LQFPパッケージで提供され、最適なシス テ ム ・ イ ン テ グ レ ー シ ョ ン と 温 度 管 理 を 実 現 す る 放 熱 パッドを搭載しています。 SBC/マイクロコントローラ・ラインナップ MC33910, MC33911, MC33912 MC33903, MC33904, MC33905x MC34903P, MC34904 MC33909x MC33907x, MC33908x Vmcu supply Maximum current 5V Up to 50 mA 3.3 V or 5 V Up to 0.4 A 3.3 V or 5 V Up to 0.4 A 3.3 V or 5.0 V Up to 0.5 A 1.2 V to 3.3 V Up to 1.5 A Architecture LDO LDO LDO DC/DC + LDO Dual DC/DC K Family • • • E Family • • • KEA Family • • • • V Family • • • • Part Number SBC Power Management KINETIS MPC560xB MPC560xP MPC564xM MPC564xA Qorivva MPC5643L • • • • • • • • MPC5744P MPC574xG/C/B • All other MPC57xx Contact Freescale for compatibility details CAN/LINを搭載した フリースケールのSBCは、 フリースケール製 マイクロコントローラの 理想的なコンパニオン製品です。 10 • SBC システム・ベース・チップ・ソリューション プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC） Programmable Logic Controller (PLC) PMIC, SBCs 24 V Power Bus 5V LDO Power Drivers Relays, Motors, etc. DC/DC 3.3 V LDO Sensor Inputs ADCs eXtreme Switch MCU MPU Isolation Isolation DACs Temp. ..... Low-power Drivers Currents <50mA Voltages <15v Pressure Wired Communication Indus. Ethernet USB RS232-485 Wireless Communication ZigBee®, Bluetooth® CAN Freescale Technology 産業SBC アプリケーション Human Machine Interface (HMI) ヒューマン・マシン・インタフェース（HMI） Power Line DC/DC LDO PMIC, SBCs DC/DC, LDO and CAN LED Backlight driver 産業アプリケーションにおいてSBCがマイクロコント ローラの駆動を簡素化しつつ、さまざまなシステム 機能を実現する実例としては、プログラマブル・ ロジック・コントローラ（PLC）、ヒューマン・マシン・ Ethernet Physical Layer インタフェース（HMI）、低電圧モータ制御などが あります。 PLC Display Graphics SDRAM 128 Mb MCU MPU FLASH 128 Mb CAN Physical Layer PLCの場合、SBCは、24V電力バスとの接続を 担い、個別のDC/DCコンバータやLDO、リレー/ SD Card モータ用パワー・ドライバに取って代わり、CAN Local Diagnostic Interface 通信物理層を提供します。 HMIの場合、SBCは、個別のDC/DCコンバータや LDOに取って代わり、CAN通信物理層を提供します。 USB RS232 LEDs Freescale Technology 低電圧モータ制御の場合、SBCは、個別のDC/DC コンバータやLDO、リレー・ドライバに取って代わ ります。 モータ制御（低電圧） Motor Control (Low Voltage) PMIC, SBCs Power Line H-bridge 3PP DC/DC LDO Display Graphics Motor MCU MPU Input Relay Driver eXtreme Switch Freescale Technology 11 システム・ベース・チップ・ソリューション SBC CANベースSBC 力機能も実現します。特定用途向け標準製品 • 超低消費電流スリープ・モード（15μA） （ASSP）は、SBCの機能にアプリケーション・ フリースケールのCANベースSBCは、個別の ドライバを追加しています。 • フェールセーフ・ステート・マシン - SAFE CAN物理層（P/L）と電圧レギュレータ（Vreg） に代わる統合ソリューションです。2つの機能を 単一パッケージICに組み合わせただけのエントリ CAN物理層の特長 • セキュアSPI • LDOリ ニ ア 電 源 - 5.0Vま た は3.3V、 最 大 • ウォッチドッグ機能 レベルSBCとは異なり、これらの機能を1チップ にインテグレーションしています。これにより、 低消費電力機能が実現できます。 ピンとリンク 300mA、 外 部 バ ラ ス ト・ ト ラ ン ジ ス タ・ • 高精度VSUP検知モニタリング オプション • 設定可能なI/O - ウェイクアップ機能搭載 • LDO補助レギュレータ - バラスト・トランジ スタ搭載（5.0V/3.3V設定可能） MC33907/MC33908 SBCは、DC/DC変換 • 内部電源とのCANインタフェース を活用して電力変換を効率化しつつ、低消費電 フリースケールCANベースSBC CAN P/L CAN-Based SBCs LDO SBCs SMPS SBCs ASSPs CAN H Product Segmentation CAN L CAN xcvr Freescale Products Vreg CAN xcvr + Vreg + Low Power + Appl. Driver MCU MCU MCU Appl. driver Appl. driver MCU MCU Appl. driver Appl. driver MC33901 MC34901 MC33CM0902 MC33903P MC33903S MC33903D MC33907 MC33908 MC33909 MC33904D MC3x905S Physical Layers ASICs or U Chips System Basis Chips Part Number MC33901 MC34901 MC33CM0902 MC34903/4/5 Auto version MC34903/4/5 Industrial version MC33907 MC33908 MC33909 6.5V Pre-regulator N/A N/A N/A N/A 2.0 A Buck or Boost 440 kHz 2.0 A Buck or Boost 440 kHz 2.0 A Buck or Boost 440 kHz VCore (MCU core) N/A N/A 5.0 V or 3.3 V 0.4 A (Linear) with ballast 5.0 V or 3.3 V 0.4 A (Linear) with ballast 0.8 A (B_2.4MHz) 1.5 A (B_2.4MHz) 0.5 A (linear) VCCA (I/O / ATD) N/A N/A N/A N/A 100 mA (int) ±1% 300 mA (wPNP) ±3% 100 mA (int) ±1% 300 mA (wPNP) ±3% N/A Vaux (auxiliary loads) N/A N/A N/A Yes (ballast) Up to 300 mA tracker/auxiliary Up to 300 mA tracker/auxiliary Up to 200 mA tracker/ auxiliary VCAN can supply N/A N/A 100 mA 100 mA 100 mA 100 mA 200 mA CAN interfaces 1 2 1 1 1 1 1 LIN interfaces 0 0 0/1/2 0/1/2 0/1 0/1 0/1/2/3/4 IOs N/A N/A 2/4 2/4 6 (F/S inputs) 6 (F/S inputs) 6 (MSGI) Watchdog – – Timeout, window, or advance Timeout, window, or advance Challenger Challenger Timeout, window or advance Safety features Tx dominant timeout (33) Tx dominant timeout (33) – – Independent Fail Safe State Machine Build-in Self Test Fault Collection and Control Unit monitor – Fit for ASIL QM QM B B D D B LowQ LPOFF 8 µA 16 µA 15 µA 15 µA 30 µA 30 µA 125 µA AMUX and battery sense – – Yes Yes Yes Yes Yes Fail-safe – – Safe Safe Independent I/O Independent I/O Safe Package SO8 SO14 SOI32eP SOIC32eP SOIC54eP LQFP48eP LQFP48eP LQFP48eP BCM, lighting EPS, suspension gear box EMS, HEV BCM, HVAC BMS Target market 12 CAN xcvr + DC/DC Vreg + Low Power CAN xcvr + Linear Vreg + Low Power CAN xcvr + Vreg All All Display SBC LINベースSBC LIN物理層の特長 フリースケールのLINベースSBCは、個別のLIN 物理層（P/L）と電圧レギュレータ（Vreg）の2 つの機能を単一パッケージICに組み合わせたエン システム・ベース・チップ・ソリューション • 3.3V/5.0Vマ イ ク ロ コ ン ト ロ ー ラ の 自 動 互 換性 • EMC/ESD • 低消費電流スリープ（標準6μA） • バス・アクティブ波形整形による優れたEMI • 地絡耐性 性能 トリレベルSBCとは異なり、これらを1チップに • 優れたEMC耐性とESD堅牢性 • 単一バッテリ電源（5.0Vddは不要） インテグレーションした統合ソリューションを提 • 超低放射（低周波で最大50dBμV、高周波 • 専用デュアル・エッジ・センシティブ・ウェイク 供します。これにより、LIN SBCは、低消費電力 とアプリケーション・ドライバ機能が実現できま す。インテリジェント分散制御（IDC）デバイス は、マイクロコントローラとLIN SBC機能を統合 します。 アップ入力 で最大7dBμV） • NHを通じた外部電圧レギュレータの制御 • 選択可能な高速スルー・レート（100Kビット 以上） • SAEJ2602-2/LIN2.1 オプション - 品番を 選択可能 フリースケールLINベースSBC LIN P/L LIN-Based SBCs LIN SBCs IDCs LIN Product Segmentation Vbat Gnd LIN xcvr Freescale Products Vreg MCU MCU LIN xcvr + Vreg + Low Power + Appl. Driver Appl. driver Appl. driver MCU LIN xcvr + Vreg MC33662 MC33663 MC33910 LIN Xcvr + Vreg + Low Power + Appl. Driver + MCU MC33910 MC33911 MC33912 Physical Layers IDC–Q Family IBS System Basis Chips Part Number MC33662 MC33663 MC33910 MC33911 MC33912 MC33903S,D MC33905S,D MC33907L MC33908L MC33909 LIN interfaces 1 2 1 1 1 1 or 2 1 or 2 0 to 4 Standard LIN2.x LIN2.x LIN2.x LIN2.x LIN2.x LIN2.x LIN2.x LIN2.x CAN interfaces - – – – – 1 1 1 Enable pin Yes Yes – – – – – – MCU power supply No No 5 V/60 mA 5 V/50 mA 5 V/50 mA 5 V/0.4 A 1.2 to 3.3 V Up to 1.5 A 3.3 or 5.0 V Up to 0.5 A Low power mode stand by current 6 µA 12 µA 32 µA 32 µA 32 µA 15 µA incl. 30 µA incl. LIN WU LIN WU System I/Os - – 1 WU 2 WU 4 WU Up to 4 WU 6 safe I/Os 6 I/Os Challenger Independent Fail Safe State Machine Build-in Self Test Timeout window or advance 125 µA Safety features Tx dominant timeout, TSD Tx dominant timeout, TSD Timeout window Timeout window Timeout window Timeout window or advance System features - – 2 HS drivers 1 HS Driver dual LS for relay driver 2 HS drivers dual LS op. amp. – Fit for ASILD Switch to ground I/Os System features - – AMUX Battery sense AMUX Battery sense AMUX Battery sense AMUX Battery sense AMUX Battery sense AMUX Battery sense Electrical conformance Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes On-going EMC/ESD certification Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes On-going Package SO8 SO14 LQFP32 LQFP32 LQFP32 SOIC32eP SOIC54eP LQFP48eP LQFP48eP 13 システム・ベース・チップ・ソリューション SBC シンプルなエコシステム 新たな設計でSBCを活用するには、技術や知識の 習得を加速するツール、ドキュメント、ボードが必要 となります。設計プロセスを簡素化するため、フリー スケールでは、評価ボード（EVB）や評価モジュール （EVM）、リファレンス・デザイン・ソリューション など、専門的なエコシステムを用意しています。 評価モジュール （SBC＋マイクロコントローラ） KIT33908AEEVBとKIT33907AEEVB （グラフィ カル・ユーザ・インタフェース搭載）は、それぞれ MC33907AEとMC33908AEを対象とする使いやす いEVBです。EVMとしては、MC33908マザー・ボード 用のKIT33908MBEVBE、MPC5643Lドータ・ボード 用のKITMPC5643DBEVM、コンプリート・キット （両方含む） のKIT908-5643EVMなどがあり、こちら もシンプルなソリューションを提供します。 アプリケーション・サポート • アプリケーション・ノート • セーフティ・アプリケーションを対象とし たMPC5643L、MC33907/08の統合 設計しやすいKIT908-5643EVM （AN4442） 評価モジュール • MC33907/MC33908システム・ベース・チップ 向けのVCORE補償回路網の設計（AN4661） • MC33907/08 シ ス テ ム・ ベ ー ス・ チ ッ プ – 推奨PCBレイアウト（AN4766） • ユーザ・ガイド • Qorivva MPC5744P評価ボード144 ピン LQFP拡張ボード・ユーザ・ガイド （MPC5744PEVB144UG） • 電 気 お よ びEMC/ESD認 証 レ ポ ー ト - OEM承 認 ファイル付き • 熱予測ツール • SafeAssure機能安全ドキュメント（安全評価、セー フティ・マニュアル、FMEDA） 14 SBC/マイクロコントローラ・エコシステム開発ツール/キット Part Number Description SBC Reference MCU Reference KIT33903BD3EVBE MC33903 Evaluation Board MC33903D KIT33903BD5EVBE MC33903 Evaluation Board MC33903D KIT33905BD3EVBE MC33903/4/5 Evaluation Board MC33905D KIT33905D5EKEVBE MC33903/4/5 Evaluation Board MC33905D KIT33907AEEVB MC33907 Evaluation Board MC33907AE KIT33908AEEVB MC33908 Evaluation Board MC33908AE KITMPC5643DBEVM MPC5643L EVM Daughter board MPC5643L MPC5744P EVM DB (coming soon) MPC5744P KIT33908MBEVBE MC33908 EVM Mother board MC33908AE KIT908-5643EVM MC33908/MPC5643LFull EVM MC33908AE MPC5643L TRK-MPC5604B MPC5604B/MPC5607B Evaluation Board MC33905S MPC5604B TRK-MPC5634M MPC5634M Evaluation Board MC33905S MPC5634M MTRCKTSPS5604P 3phase Motor Control Demo (Pictus) MC33905S MPC56xxP MTRCKTSBN5604B 3phase BLDC Sensorless (Bolero) MC33905S MPC5604B MTRCKTSBN5604P 3phase BLDC Sensorless (Leopard) MC33905S MPC5643L SBC システム電力管理 産業向け電力管理/セーフティ パワー・ ドライバ アナログ・ ポートフォリオ バッテリ/エネルギー管理 UPS、 エネルギー貯蔵システム、 電動工具、 家電製品 DCモータ/ソレノイド制御 システム管理/ オートメーション セーフティ・システム、 小型エンジン管理、 パワー・アナログ・スイッチ インテリジェント・モータ制御 スイッチ・ソレノイド、 負荷抵抗、 ランプ用のPWMドライブ 産業市場向けアナログ製品 フリースケールのアナログ製品は、システム管理/電力管理を担い、次のような 産業アプリケーションにおいて、システム設計の拡張や簡素化を実現します。 • ファクトリ・オートメーション - PLC、I/O、ロボティクス • ホーム・コントロール - HVAC、エレベータ、防犯カメラ • エネルギー変換/貯蔵 - UPS、グリッド貯蔵、バックアップ貯蔵システム • コードレス電動工具、スマート家電 • 輸送 - 特殊車両/エンジン、電動自転車 堅牢かつ信頼できる性能を実現するフリースケールのSBCは、フリースケール のアナログ・ポートフォリオに対して付加システム・サポートを提供します。 15 システム・ベース・チップ・ソリューション SBC フリースケールのアナログ製品について フリースケールは、30年以上にわたる技術 革新の歴史を基盤に、アナログ・ソリュー ション市場を牽引しています。フリースケール は、デジタル、パワー、ならびに標準アナログ 機能を組み合わせたSMARTMOS技術を ベースとする高性能製品のリーディング・ プロバイダです。フリースケールが提供する アナログ/パワー・マネジメントICは、車載、 民生、産業、医療、ネットワークなど、さま ざ ま な 市 場 を 大 き く 前 進 さ せ て い ま す 。 フリースケールのアナログ・ソリューション は、実世界の信号との橋渡し役を担い、完全 な組込みシステムの制御、実行を可能にし ます。 テクニカル・サポート、 ソーシャル・メディア フリースケールは、世界クラスのサポートを提供していると自負しています。 freescale.com/supportのWebサイトでクリックするだけでサポートを 得ることができます。 テクニカル・インフォメーション・センター 世界中のお客様に対し、それぞれ個別のニーズに適合するよう、フリースケールのエンジニアがオンラ インまたは電話でサポートを提供します。 ローカル・テクニカル・サポート 世界各地にフリースケールのフィールド・アプリケーション・エンジニアが待機しています。お客様か ら直接お問い合わせを受け、必要に応じてお客様の元へ担当者を派遣します。 よくある質問（FAQ） よくある質問（FAQ）については、フリースケールの広範なデータベースがオンラインで1日24時 間、年中無休で提供されています。このデータベースは、各製品のエキスパートによって更新、維持さ れています。 freescale.comで利用可能なテクニカル・ドキュメント •技術ニュース •リファレンス・マニュアル •データ・シート - アナログ製品セレクタ・ガイド（SG1002） •セーフティ・マニュアル •補償回路網 •マイクロコントローラ対応アプリケーション・ノート フリースケールとつながる blogs.freescale.com For more information, please visit freescale.com/analog Freescale and the Freescale logo are trademarks of Freescale Semiconductor, Inc., Reg. U.S. Pat. & Tm. Off. SMARTMOS is a trademark of Freescale Semiconductor, Inc. All other product or service names are the property of their respective owners. © 2014 Freescale Semiconductor, Inc. Document Number: BRSBCA4 REV 0 （原文：BRSBCA4 REV 1）
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