Neuer Digital Signal Controller von Microchip: Getrennte Cores, gemeinsam stark

| Redakteur: Michael Eckstein

Getrenntes vereint: Durch den master-Slave-Aufbau der Dual-Core-MCU dsPIC33CH ist eine unabhängige Code-Entwicklung für jeden Core durch getrennte Teams möglich.
Getrenntes vereint: Durch den master-Slave-Aufbau der Dual-Core-MCU dsPIC33CH ist eine unabhängige Code-Entwicklung für jeden Core durch getrennte Teams möglich. (Bild: Microchip Technology)

Der neue Digital Signal Controller (DSC) dsPIC33CH von Microchip Technology vereint zwei dsPIC-DSC-Cores auf einem Chip für Highend-Embedded-Steuerungen.

Ein Kern fungiert als Master, der andere als Slave. Der Slave Core führt zeitkritischen Steuercode aus, während der Master Core mit der Ausführung der Benutzerschnittstelle, Systemüberwachungs- und Kommunikationsfunktionen beschäftigt ist, die auf die Endanwendung abgestimmt sind. Dadurch ist eine unabhängige Code-Entwicklung für jeden Core durch getrennte Entwicklungsteams möglich. Die Zusammenführung beider Cores in einen Chip erfolgt dann nahtlos.

Die dsPIC33CH DSCs sind für hochleistungsfähige digital geregelte Stromversorgungs-, Motorsteuerungs- und andere Anwendungen optimiert, die anspruchsvolle Algorithmen erfordern. Dazu zählen kabellose Stromversorgungen, Server-Netzteile, Drohnen und Automotive-Sensoren. In einer digitalen Stromversorgung verwaltet der Slave Core zum Beispiel die rechenintensiven Algorithmen, während der Master Core den PMBus™-Protokoll-Stack unabhängig verwaltet und Systemüberwachungsfunktionen bereitstellt.

Höhere Leistungsdichte durch höhere Schaltfrequenzen

Damit erhöht sich die Systemleistungsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit insgesamt. Die Verteilung der Gesamtrechenlast auf zwei DSC Cores in einem Chip ermöglicht eine höhere Leistungsdichte durch höhere Schaltfrequenzen, was zu kleineren Bauelementen führt. dsPIC33CH DSCs unterstützen auch Live-Updates des Systems. Dies ist besonders wichtig für Netzteile, bei denen Firmware-Updates ohne Ausfallzeiten durchgeführt werden müssen.

In einer Fahrzeuglüftung oder -pumpe ist der Slave Core für die zeitkritische Drehzahl- und Drehmomentregelung zuständig, während der Master die CAN-FD-Kommunikation, die Systemüberwachung und die Diagnose übernimmt. Die beiden Cores arbeiten nahtlos zusammen und führen fortschrittliche Algorithmen durch, um die Effizienz und Reaktionsfähigkeit zu verbessern. Darüber hinaus bietet jeder der neuen Cores in den dsPIC33CH DSCs laut Hersteller mehr Leistungsfähigkeit als gegenwärtige dsPIC-DSC-Cores. Die sei unter anderem möglich durch mehr kontextausgewählte Register für eine verbesserte Interrupt-Reaktionsfähigkeit; neue Befehle, um die Leistungsfähigkeit des digitalen Signalprozessors (DSP) zu erhöhen und eine schnellere Befehlsausführung.

Die dsPIC33CH DSCs bieten ein hohes Maß an Integration im kleinen 5 mm x 5 mm-Gehäuse und Funktionen wie CAN-FD-Kommunikation. Um die Systemkosten und die Größe der Leiterplatte zu verringern, steht jedem Core fortschrittliche Peripherie zur Verfügung, zum Beispiel schnelle A/D-Wandler, D/A-Wandler mit Signalerzeugung, Analog-Komparatoren, programmierbare Analog-Verstärker und hochauflösende PWM-Hardware (Pulsweitenmodulation). Durch den Einsatz zweier Cores mit dedizierter Peripherie lassen sich diese so programmieren, dass sie sich gegenseitig aus Gründen der funktionalen Sicherheit überwachen, was einen robusten Systemaufbau ermöglicht.

Acht verschiedene Gehäuse und breite Tool-Unterstützung

Die dsPIC33CH DSCs werden durch Microchips MPLAB®-Entwicklungstools unterstützt, etwa durch die kostenlose integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) MPLAB X und den MPLAB Code Configurator. Das dsPIC33CH Curiosity Board (DM330028) kostet 34,99 US-$ und ist eine kostengünstige und flexible Plattform, mit der Kunden schnell einen funktionsreichen Prototyp erstellen können. Das dsPIC33CH Plug-in-Modul (PIM) für Motorsteuerungsplattformen (MA330039) ist für die MCLV-2- und MCHV-2/3-Systeme von Microchip erhältlich und kostet jeweils 25 US-$. Das dsPIC33CH PIM für universelle Plattformen (MA330040) kostet 25 US-$ und ist jetzt für das Explorer 16/32 Entwicklungsboard (DM240001-2) erhältlich.

Die dsPIC33CH DSCs sind in acht verschiedenen Gehäusen erhältlich, vom 28-poligen dsPIC33CH64MP202 bis hin zu Varianten mit 80 Pins und Varianten ab 5 mm x 5 mm. Die Flash-Speichergrößen reichen von 64 bis 128 KB.

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