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Industrieanwendungen 32-Bit-Leistung zu 8-Bit-Preisen mit Mikrocontrollern von Infineon

| Redakteur: Holger Heller

Die 32-Bit-MCU-Familie XMC1000 von Infineon basiert auf ARMs Cortex-M0-Prozessor und soll zum 8-Bit-Preis einfache 8-Bit-Industrieanwendungen in die 32-Bit-Welt überführen, ohne dabei an leistungsfähiger Peripherie zu sparen.

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Peter Schäfer, Infineon: Einfachen Industrieanwendungen den Umstieg von 8 auf 32 Bit erleichtern - mit den Mikrocontrollern der XMC1000-Reihe
Peter Schäfer, Infineon: Einfachen Industrieanwendungen den Umstieg von 8 auf 32 Bit erleichtern - mit den Mikrocontrollern der XMC1000-Reihe
(Infineon)

Ermöglicht wird das durch 65-nm-Embedded-Flash-Fertigung auf 300-mm-Wafern, die Kombination des 32-Bit Cortex-M0 mit umfangreicher Peripherie und die Ausrichtung der XMC1000-Reihe auf ihre Zielapplikationen: einfache 8-Bit-Industrieanwendungen. Dazu zählen Sensorik und Aktuatoren, LED-Beleuchtungen, digitale Leistungswandlung (z.B. unterbrechungsfreie Stromversorgungen) und einfache Motorsteuerungen, z.B. für Haushaltsgeräte, Pumpen, Lüfter und eBikes.

„Gerade bei einfachen Industrieanwendungen erwarten Entwickler wegen des Kostendrucks eine möglichst hohe Skalierbarkeit der Mikrocontroller“, so Peter Schäfer, Vice President und General Manager Mikrocontroller bei Infineon.

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„Deshalb bieten wir von Beginn an die XMC1000-Familie in den drei Serien XMC1100 (Einstiegsserie), XMC1200 (Feature-Serie) und XMC1300 (Control-Serie) mit Flash-Varianten zwischen 8 und 200 KByte; also einem weitaus breiteren Speicherbereich, als heute bei 8-Bit-Industrieanwendungen üblich. Die drei Serien unterscheiden sich im Wesentlichen bei Speicherkapazität und Peripherieausstattung. Zur XMC1000-Familie gehören derzeit 23 Produkte im TSSOP-Gehäuse mit 16, 28 und 38 Pins.“ Schäfer weiter.

Peripherieeinheit für Dimmen und Farbsteuerung von LEDs

Die XMC1000-Reihe adressiert Industrieanwendungen, die bisher 8-Bit-MCUs vorbehalten waren. Sie bietet bis zu 200 KByte Flash, PWM-Timer, 12-Bit-A/Digital-Wandler und programmierbare serielle Kommunikationsschnittstellen. Außerdem ein Modul für Touch-Control und LED-Displays, eine Peripherieeinheit für das Dimmen und die Farbsteuerung von LEDs (BCCU; Brightness and Color Control Unit) und einen mathematischen Coprozessor speziell für Motorregelungen.

Darüber hinaus erfüllen die XMC1000-MCUs die Sicherheitsanforderungen des Standards IEC60730 Class B, der für in Europa verkaufte Haushaltsgeräte vorgeschrieben ist, und bieten Hardware-Fehlerkorrektur (ECC) und entsprechende Speichertests. Hinzu kommt ein Flash-Loader mit einem 128-Bit-AES-Beschleuniger. Die in kostensensitiven Anwendungen so wichtige Software-IP lässt sich mit ihm besser schützen.

Drei Serien der XMC1000-Reihe

XMC1100 bietet mit ihrem Basis-Funktionsumfang einen kostengünstigen Einstieg in die XMC1000-Welt. Die sechs 12-Bit-A/D-Wandler-Kanäle, die bis zu 1,88 MSamples/s schnell sind, die vier 16-Bit-Timer der Capture/Compare Unit 4 (CCU4) und die breite Spannungstoleranz zwischen 1,8 und 5,5 V erlauben ein weites Anwendungsfeld.

Die XMC1200 Feature-Serie bietet zusätzliche applikationsspezifische Funktionen, eine Peripherieeinheit für kapazitives Touch-Sensing und für Ansteuerungen von LED-Displays sowie die BCCU. Die BCCU ermöglicht nahezu ohne Prozessorlast das flimmerfreie Dimmen und die Farbsteuerung von LEDs. Außerdem gibt es Varianten für den erweiterten Temperaturbereich von -40 bis zu 105 °C.

Die XMC1300 Control-Serie ist speziell auf Motorsteuerung oder digitale Leistungswandlung zugeschnitten. Neben einer Capture/Compare-Unit 8 (CCU8) mit zwei Compare-Kanälen und assymetrischer PWM-Funktion und einem Position-Interface (POSIF) für die Erfassung der Motorposition ist auch ein mathematischer Coprozessor integriert, der sensorlose FOC-Lösungen (feldorientierte Regelung) von Elektromotoren ermöglicht – letzteres ist einzigartig für Cortex-M0-basierte Produkte. Auch die XMC1300-Serie bietet Varianten für den Temperaturbereich bis zu 105 °C.

Leichter Umstieg von 8 Bit auf 32 Bit mit DAVE

Wie schon für die XMC4000-Familie ist auch für XMC1000 die kostenfreie, integrierte Entwicklungsplattform DAVE verfügbar. Mit DAVE ist eine anwendungsorientierte Software-Entwicklung komfortabel und der Übergang zwischen den Familien XMC1000 und XMC4000 einfach. DAVE Apps ermöglichen es, Software-Komponenten zu kombinieren und zu konfigurieren, diese automatisch auf die vorhandenen MCU-Ressourcen abzubilden und ebenfalls automatisch den C-Code und die Software-Dokumentation zu erzeugen.

DAVE beinhaltet einen kostenlosen GNU-Compiler und Debugger. Darüber hinaus arbeitet Infineon mit zahlreichen Entwicklungspartnern zusammen, die Compiler, Debugger, Software-Analyse oder Flash-Programmer sowie Embedded-Software, Training und technische Unterstützung für die XMC1000-Familie bieten.

Muster aller XMC1000-Serien und die Entwicklungsumgebung DAVE für XMC1000 sind ab März 2013 verfügbar. Die Volumenfertigung ist für Q4/2013 geplant. Je nach XMC1000-Serie und Ausstattung können die Stückpreise bei Millionenstückzahlen zwischen 0,25 bis 1,25 € betragen. Für eine einfache und günstige Evaluierung gibt es für alle Serien Boot-Kits und außerdem Application-Kits für Zielanwendungen.

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