泰矽微发布3合1高集成度MCU产品TCHV5018系列

智能化与电动化已成为汽车市场发展的两大主流方向，其中智能化需求正对整个汽车电子电气架构提出新的挑战。传统架构中的一些孤岛控制单元通常只需要实现简单的电气控制，对芯片外部资源要求较低，但同时又要求远端节点具有与域控之间的通讯能力；部分远端节点还需具备一定的计算能力，用于对传感器采集的数据进行本地融合处理，或对执行单元进行简单控制并监控其运行状态。

传统控制架构多采用分立方案，系统由独立的LIN收发器、供电LDO、MCU、AFE等多颗芯片组成，存在控制板面积大、MCU资源过剩、总体成本高、系统可靠性差、EMC性能不足等痛点。泰矽微新发布的TCHV5018是其混合信号产品系列的新成员，将32位CortexTM M0 MCU与LIN收发器以及高压供电LDO进行了单芯片集成，实现了低成本与高性价比的完美融合，为汽车智能传感与智能执行部件提供了更具竞争力的解决方案。

在当前8吋晶圆产能紧缺、LIN收发器和LDO晶圆供应严重受限的环境下，同类竞品采用的多晶片合封产品也面临严峻的交付问题。TCHV5018采用12吋晶圆工艺单晶片设计，在成本和可靠性上具有明显优势，在产能支持和交付方面也更具长期可持续性。

●  工作电压5.5V~18V，支持40V抛负载电压

●  深度睡眠功耗低于50μA，支持LIN唤醒

●  ARM Cortex-M0内核，48MHz主频时钟，32kHz 低频时钟

●  产品有128KB 和64KB 两种Flash容量，128KB flash 型号由两个独立64KB单元组成，支持A/B 备份、OTA升级

●  QSPI接口支持外部存储扩展

●  50mA高压LDO，3.3V、5V可配置，良好兼容外部3.3V或5V接口电平

●  1.2V、10mA参考输出

●  12路16bit高级PWM通道，支持4对互补输出支持步进、BLDC电机控制

●  1个16bit通用定时器支持3路PWM、Capture、Compare，支持正交编码位置传感输入

●  3个16bit基本定时器

●  1个24bit Systick定时器

●  最多42个GPIO(QFN48)

●  14位SAR ADC，采样频率最高500KSPS，支持硬件同步触发或软件触发采样

●  内部集成两级PGA，8*(1x-16x)可调增益，可以实现8对差分信号采集

●  5uA-125uA可调恒流源输出用于温度、电阻、电桥检测

●  16路外部ADC输入通道，可配置为差分输入，VS电压和温度采集通道内部集成

●  集成2路LINSCI，同时支持主、从节点，其中一路内部集成收发器

●  1路SPI接口，最高通信速率20MHz

●  1路I2C接口，支持400KHz通讯速率

●  2路LIN SCI、UART

●  集成LIN收发器物理层和数据链路层符合LIN2.x、ISO17987和SAE J2602:2021标准

●  LIN接口支持PWM输入和输出

●  BSM模式LIN节点自动寻址功能

●  LIN接口支持115Kbps高速模式和20Kbps常规模式

●  高压输入电源端满足ISO7637和ISO16750浪涌和瞬态电压标准

●  三种可选封装：QFN48 6mm*6mm，QFN32 5mm*5mm，QFN20 4mm*4mm封装

●  AEC-Q100 Grade 1, Tj = -40 °C ~ 150 °C

图1  系统框架图

表1  产品型号表

●  极致的外设资源优化和性价比

针对性地极简资源配置，去除冗余，降低芯片成本。集成高压LDO、LIN收发器、PGA、 恒流源输出、差分ADC输入、电压监控、温度监控等混合信号特色功能。

●  单晶片设计提高性能和可靠性

TCHV5018系列采用领先的混合信号单晶圆工艺，将高压模拟、嵌入式存储及其他模拟和数字外设集成于单一晶片，在成本、性能、可靠性和尺寸等方面优势突出。

●  低功耗

得益于TCHV5018系列的单晶片设计，内部单元之间的功耗模式可灵活配置，满足不同应用场景对功耗模式的要求。典型地支持LIN唤醒模式，待机功耗小于70μA，可轻松满足几乎所有车厂对零部件功耗的要求，并为外围辅助防护电路留出额外的功耗余量。

●  小体积

基于单晶片设计及芯片资源的极致优化，使得产品封装尺寸更小，相较分立和合封的芯片方案优势突出。

●  良好的LIN兼容性

TCHV5018系列的LIN收发器及数据链路层基于泰矽微成熟LIN收发器IP设计，可满足LIN2.x、ISO17987和SAE J2602:2021等最新LIN兼容性要求。

●  优异的EMC特性

TCHV5018系列在芯片设计阶段就重点考虑了EMC问题，在电源管理和LDO等电路设计中增加了必要的防护措施，提高了PSRR性能，可轻松通过ISO7637、ISO16750、ISO11452、CISPR25、SAE J2962-1等相关EMC标准测试。

TCHV5018系列可以覆盖LIN通讯接口的远端智能节点，主要有4大类应用方向：

●  控制类应用

开关面板、组合开关、车灯、尾门控制、后视镜调节等。

图2  开关类应用

●  电机类应用

大功率直流有刷电机、大功率BLDC、步进电机、天窗、升窗机、座椅、泵类、阀类、座椅调节和通风按摩等。

图3  电机驱动应用

●  传感类应用

温度检测、压力检测、压阻电桥检测、雨量光线传感、超声波雷达、PM2.5、CO2、AQS、ＮOｘ、电流传感器等。

图4  传感器应用（多合一）

●  通讯桥接扩展

LIN to LIN桥接，LIN to UART CAN桥接， LIN to SPI、I2C、UART桥接等。

图5  LIN to LIN, LIN to UART/I2C/PWM/SPI桥接应用

为便于用户快速进行方案的评估，助力项目快速落地，泰矽微提供TCHV5018系列的EVK开发板供用户申请，并提供完整的SDK开发包，具体可通过sales@tinychip.com.cn咨询。

▼ 5018上位机lin OTA界面