Leistungsstarke Mikrocontroller Sitara-AM2x-Controller: Prozessorleistung im MCU-Format

Redakteur: Michael Eckstein

Bis zu zehnmal mehr Rechenleistung als herkömmliche flash-basierte MCUs verspricht TI für seine neuen Sitara-AM2x-Controller – und will so die Lücke zwischen Mikrocontroller und Prozessor schließen. Die Texaner zielen damit auf anspruchsvolle Edge-Anwendungen etwa in der Fabrikautomatisierung.

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Schnell und kontaktfreudig: Die Sitara-Controller von TI unterstützen Industrial-Ethernet-Protokolle und Time Sensitive Networking.
Schnell und kontaktfreudig: Die Sitara-Controller von TI unterstützen Industrial-Ethernet-Protokolle und Time Sensitive Networking.
(Bild: Texas Instruments)

Texas Instruments (TI) hat ein neues Portfolio an Mikrocontrollern (MCUs) vorgestellt, das auf den Einsatz in Echtzeitsteuerungs-, Netzwerk- und Analyse-Applikationen an der Edge abzielt. Die Chips der Sitara-AM2x-Baureihe erreichen nach Angaben des Herstellers die zehnfache Rechenleistung herkömmlicher, Flash-basierter MCUs.

Mit seinen neuen Komponenten will TI die Leistungslücke zwischen heutigen MCUs und Prozessoren schließen. Designern sollen damit die Chance erhalten, die Grenzen von Anwendungen beispielsweise im Bereich der Fabrikautomation, der Robotik, der Automotive-Systeme und der erneuerbaren Energien zu erweitern.

Schnelle und präzise Mikrocontroller sind gefragt

„Die Nachfrage nach Industrieautomation, modernen Fahrzeugen, intelligenter Analytik und erweiterter Konnektivität erhöht den Bedarf an schnellen, präzisen Mikrocontrollern an der Edge“, sagt Chris Morris, Senior Research Analyst bei Omdia. Die Verfügbarkeit von energieeffizienten Verarbeitungsfähigkeiten für dezentrale Systeme gehöre zu den entscheidenden Maßnahmen im Bereich der Industrie 4.0.

Das auf leistungsstarken Arm-Prozessorkernen basierende MCU-Portfolio Sitara AM2x umfasst Single- und Multi-Core-Versionen mit Taktfrequenzen bis zu 1 GHz und schließt Peripheriefunktionen und Beschleuniger-Funktionsblöcke ein. Diese Kombination soll auch für anspruchsvolle Applikationen ausreichend Rechenleistung bereitstellen. TI ist überzeugt, dass Entwickler mit dem zugehörigen Ökosystem an leicht bedienbaren Tools die Entwicklung beschleunigen können – bei gleichzeitig verringerten Design-Kosten.

„Designer verlangen nach höherer Performance im Verbund mit niedrigeren Systemkosten, denn nur so können sie dem Bedarf an präziser Steuerung, schneller Kommunikation und komplexer Analytik gerecht werden“, sagt Mike Pienovi, General Manager für Sitara-MCUs bei TI.

Prozessor-Performance in einem energieeffizienten Mikrocontroller

TI startet sein AM2x-Portfolios mit den Controllern der Baureihe AM243x. Diese haben bis zu vier Arm-Cortex-R5F-Kerne und takten mit bis zu 800 MHz. Die gebotene hohe Verarbeitungsleistung sei essenziell zum Beispiel für Roboteranwendungen in der Fabrikautomatisierung. Schnelle Berechnungen in Kombination mit dem internen Speicher des Mikrocontrollers können die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Bewegungen von Robotern verbessern, was sich in einer gesteigerten Priorität niederschlägt, ist TI überzeugt.

Auch Analysefunktionen beispielsweise für die vorausschauende Instandhaltung ließen sich mit den Bausteinen leicht realisieren. Laut TI haben die AM243x-Bausteine in typischen Anwendungen eine aktive Leistungsaufnahme von weniger als 1 W.

Integration macht Echtzeitsteuerung und Netzwerkfunktionen an der Edge verfügbar

Die Sitara-AM243x-Controller sind mit Sensor- und Aktor-Peripherie ausgestattet, die eine latenzarme Echtzeit-Verarbeitung und -Steuerung für die Fabrikautomation ermöglichen sollen. Funktionsblöcke zum Beschleunigen der Datenkommunikation vereinfachen laut TI die industrielle Vernetzung. Neben Time-Sensitive Networking (TSN) unterstützen diese Blöcke auch Industrial-Ethernet-Protokolle für Multi-Gigabit-Verbindungen. Entwickler können auf zertifizierte, direkt von TI angebotene Protokoll-Stacks unter anderem für EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET und IO-Link Master zurückgreifen.

Die chipintegrierten Security-Features der AM243x-MCUs unterstützen nach Angaben von TI die neuesten Verschlüsselungsverfahren, während die integrierten Functional-Safety-Mechanismen, Diagnosefunktionen und zusätzlichen Ressourcen Systemintegratoren die Möglichkeit geben sollen, ihre Industrie-Designs bis zum Safety Integrity Level (SIL) 3 der Norm IEC 61508 auszulegen.

Einfacheres High-Performance-Design durch leicht zugängliche Tools und Software

Damit Entwickler gleich loslegen können, bietet TI das Entwicklungs-Kit Sitara AM243x LaunchPad für 89 US-Dollar an. Passend dazu gibt es das Software-Framework Sitara MCU+. Zusätzlich dazu bietet TI Entwicklern Zugang zu applikationsspezifischen Referenzbeispielen, einem umfangreichen Ökosystem aus Tools und Software sowie dem Training-Portal MCU+ Academy.

Vorserien-Versionen der Bausteine AM2431, AM2432 und AM2434 sind jetzt ausschließlich auf TI.com in Gehäusen mit Maßen von 17 mm x 17 mm und 11 mm x 11 mm lieferbar. Die Stückpreise beginnen bei 6,05 US-Dollar bei Abnahme von mindestens 1.000 Stück.

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