ARM im Auto Freescale stellt Kinetis-MCUs für Automobilmarkt vor

Auf der von der Messe München veranstalteten Electronica-Messe im chinesischen Shanghai stellte der Halbleiter-Hersteller Freescale seine ersten Kinetis-Mikrocontroller für den Einsatz im Automobil vor - Herzstück ist ARMs Energiespar-Core Cortex-M0+.

Bislang gab es beim Chip-Hersteller Freescale ARM im Automobil nur in Form der Vybrid-Chips, bei denen ein Cortex-A5-Applikations-Prozessor mit einem Cortex-M4-Mikrocontroller gepaart wurde. "Reine" Automotive-Mikrocontroller hatten bislang im Hause Freescale einen proprietären Core.

Die neuen Automotive-qualifizierte 32-Bit MCUs mit bis zu 48 MHz taktendem ARM Cortex-M0+ sind nach AEC-Q100 Grade1 zertifiziert und sind in einem Temperaturbereich von -40°C bis 125°C einsetzbar. Zudem erfüllen Sie die Anforderungen bzgl. erweitertem ESD/EMV-Verhalten.

Zielanwendungen sind z.B. Einparkhilfen, Batteriemanagement, Pumpen/Lüfter, Klimaanlage, Fensterheber, Türen, Schiebedach, Sitzverstellung, Spiegel, Scheibenwischer oder auch ein Einsatz als Unterstützungs-Chip für Powertrain-Controller.

Die Kinetis-EA-MCUs gibt es in 6 Derivaten mit 8 (1) bis 128 (16) KB Flash-Speicher (RAM) in Gehäusen von 16 TSSOP/24 QFN (22 GPIOs) für das kleinste Derivat bis 64/80 LQFP (71 GPIOs) für das Größte. Die Pins können in einem Spannungsbereich von 2,7 V bis 5,5 V mit relativ hohen Strömen angesteuert werden, auch 5V-Analog/Sensor-Komponenten lassen sich auf Systemebene einbinden.

Der ARM Cortex-M0+ wurde mit dem optionalen schnellen Multiplizierer implementiert, der eine 32x32-bit-Multiplikation in einem Taktzyklus erlaubt, ebenso mit dem optionalen Single-Zyklus-I/O-Port. Weitere detaillierte Informationen über den Cortex-M0+, seine Optionen und seine Vorteile gegenüber 8- und 16-bit-Controllern finden Sie hier. Das Stromversorgungsmodul erlaubt drei Zustände, nämlich den aktiven Modus und dazu Wait und Stop.

Implmentiert hat Freescale ebenfalls eine Unterspannungserkennung, einen Watchdog mit separater Taktversorgung, ein CRC-Modul und seine bekannte Bit-Manipulations-Engine (BME). Sie erlaubt es, auf Peripherie- Registern bitweise Lese- Schreib-Operationen auszuführen, für die Daten in einem speziellen „dekorierten Adressraum“ des jeweiligen Peripherie-Elementes verwendet werden. Dieser existiert zusätzlich zu dem normalen Adressraum. Die BME kann neben logisch OR, AND, XOR auch komplexere Operationen ausführen wie LAC1 (Bit laden und dann löschen) oder LAS 1 (Bit laden und dann setzen). Gerade bei heutigen 8- und 16-bit-Applikationen findet man oft Bitmanipulationen; die BME trägt zweifelsfrei dazu bei, die Codegröße zu reduzieren und die Verarbeitung zu beschleunigen.

Wie nicht anders zu erwarten, hat Freescale die wichtigsten Automotive-Schnittstellen durch Peripherie-Elemente wie CAN, LIN (SCI), SPI und I2C abgebildet. Dazu kommen ein 12-bit-A/D-Wandler mit 12 Kanälen, bis zu 2 analoge Komparator und mehrerer Timer (FTM, PWM, PIT, PWT, Echtzeituhr). Die zur PWM-Generierung verwendeten Flex-Timer (FTM) werden dabei sogar mit doppleter Core-Frequenz getaktet.

Wie Freescale seine Kunden mit Tools unterstützen will (in 24 Stunden zum Prototypen), können Sie hier nachlesen.

Erste Bausteine der Kinetis EA-Baureihe sind ab sofort erhältlich. Bei Abnahme von 10.000 Stück liegt der empfohlene Verkaufspreis für die MCU-Familie zwischen US $0,42 und US $1,40. Mit dieser Preisgestaltung dürfte auch klar sein, wer im Hauptfokus von Freescale liegt: Microchip und anderen Anbieter mit ihren 8- und 16-bit-MCUs, die derzeit in den Zielapplikationen noch weit verbreitet sind.