Embedded-Modul Für künftige IoT-Echtzeitanwendungen: CPU-Modul Sitara AM64xx

Redakteur: Margit Kuther

TQ startet die Entwicklung eines Sitara-Prozessormoduls, basierend auf Texas Instruments' neuer AM64xx-Prozessorfamilie. Das Embedded-Modul TQMa64xxL soll ab Q1-2022 verfügbar und für den Echtzeiteinsatz in künftigen Industrie-4.0-Anwendungen, etwa in industriellen Gateways, gerüstet sein.

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Künftige Modul-Power von TQ: Das Embedded-Modul TQMa64xxL soll ab 1Q2022 verfügbar sein.
Künftige Modul-Power von TQ: Das Embedded-Modul TQMa64xxL soll ab 1Q2022 verfügbar sein.
(Bild: TQ)

Was den Prozessor anbelangt, so setzt TQ mit dem AM64xx auf eine neue CPU-Familie von Texas Instruments, die auf einem LGA (Land Grid Array)-Modul installiert ist. Diese grafiklosen und energieeffizienten Prozessoren mit einer sehr geringen Verlustleistung von nur 1 bis 2 Watt eignen sich bestens für Low- bis High-End-Applikationen.

Vorzüge der ARM64xx-Prozessoren

Die ARM64xx-Prozessoren zeichnen sich durch bis zu zwei Cortex-A53-Cores mit bis zu 1 GHz Takt sowie bis zu vier Cortex-R5F-Cores mit je 800 MHz aus – für eine leistungsstarke Unterstützung von Echtzeitbetriebssystemen. Zusätzlich bieten alle fünf Modulvarianten (AM6442 / AM6441 / AM6421 / AM6412 / AM6411) einen Cortex-M4-Core (400 MHz). Dieser entlastet die Hauptkerne und lässt sich zur Realisierung von Sicherheitsfunktionen nutzen.

Das Moduldesign des TQMa64xxL sieht neben dem energieeffizienten LPDDR4-Speicher, der sich auf bis zu 2 GB ausbauen lässt, auch eine eMMC (embedded Multimedia Card) mit einer Speichergröße von bis zu 64 GB vor. Zusätzlich sorgt ein NOR-Flashspeicher mit bis zu 64 MB Kapazität für noch mehr Datensicherheit. Darauf lassen sich sicherheitskritische Informationen z.B. bzgl. Bootloader (U-Boot) oder Produktionsdaten, hinterlegen.

Bis zu vier echtzeitfähige GBit-Ethernet-Ports für Feldbus- oder TNS-Anwendungen ermöglichen Echtzeitkommunikation. Zwei PRUs (Programmable Realtime Units) sorgen darüber hinaus dafür, dass sich auch industrielle Kommunikation über Ethercat, Profinet oder aus Ethernet und IP realisieren lässt. Da die Datenkommunikation zwischen Maschinen und ihren Steuerungen in der modernen Fertigung essenziell ist, eignet sich das TQMa64xxL besonders gut für Feldbus-Slave-Applikationen oder Datensammler in der Produktion, welche Daten für die Cloud bereitstellen.

Weitere Einsatzbereiche sind etwa Industrieautomatisierung, Robotik- und Cloud-Applikationen bis hin zu Industrial-IoT, Headless Gateways und der Medizintechnik. Desweiteren Servomotorensteuerungen von CNC-Werkzeugmaschinen oder von medizinischen Operationsrobotern.

Das Embedded-Modul TQMa64xxL im Detail

  • 4 x echtzeitfähiges GBit-Ethernet für Feldbusse
  • Bis zu 2 x CAN FC (Controlled Area Network Flexible Data-Rate)
  • Integrierter Cortex-M4-Mikrocontroller
  • Highspeed-Kommunikation über 2 x GBit-Ethernet, 1 x USB-2.0
  • Geringe Verlustleistung (typ. 1 bis 2 W)
  • Integrierte Securityfunktionen
  • Modulgröße von nur 38 mm x 38 mm

TQ will die Module ab dem ersten Quartal 2022 bereitstellen.

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