Modul mit MPC5567-Prozessor und FPGA

Im Rahmen kundenspezifischer Projekte hat Phytec eine Integration des Freescale-MPC5567-Prozessors mit FPGA-Technologie auf einem »phyCORE«-Modul realisiert. Die Kombination erlaubt die intelligente und schnelle Verarbeitung einer großen Zahl externer I/O-Leitungen.

Das besondere Feature des »phy-CORE-MPC5567« ist das im System eingebettete FPGA: Der Baustein bietet dem Anwender 84 freie I/O-Leitungen, die in der Applikationsschaltung universell eingesetzt werden können. Die Ressourcen des FPGA stehen dem Anwender komplett zur Verfügung, da der Baustein nicht für den Betrieb des Rechnerkerns benötigt wird. An das FPGA hat Phytec alle relevanten Prozessorsignale (Daten-, Adressbus, Steuerleitungen etc.) angeschlossen.

Die Firmware für das FPGA kann zur Laufzeit vom Prozessor geladen werden oder auch über einen JTAG-Programmer gebrannt werden. Als FPGA setzt Phytec auf diesem Modul die LatticeXP-Familie ein. Das phy-CORE-MPC5567 lässt sich mit den Bausteinen XP6, XP10, XP15 und XP20 (6k bis 2k Logikeinheiten) bestücken. Diese Kapazitäten ermöglichen die Nutzung komplexerer IP-Cores. Durch das FPGA erschließen sich dem Anwender universelle Einsatzmöglichkeiten. So kann in der Applikationsschaltung die Glue-Logik entfallen, und zusätzlich benötigte Peripherieeinheiten und Standardschnittstellen werden einfach per FPGA-Firmware nachgerüstet.

Trotz der hohen Flexibilität des FPGAs bleibt der MPC5567-Prozessor der Hauptbaustein auf dem Modul: Er ist ein Universalprozessor für komplexe Echtzeitanwendungen im Bereich industrieller Steuerungen. Eine integrierte TPU (Time Processing Unit), die über 32 I/Os verfügt, dient als unabhängiger Co-Prozessor, um die CPU von Interrupt intensiven Aufgaben zu entlasten. Programme für die TPUs sind komfortabel in C entwickelbar und müssen nicht mehr mühsam in TPU-Assembler codiert werden.

Die Hardware-Struktur aller Peripherie-Einheiten des phyCORE-MPC5567-Moduls sind so entworfen (DMA-Fähigkeit, Kommando-Queues), dass einmal initialisierte Komponenten nur eine minimale Softwarebedienung benötigen. Das Modul erledigt nicht nur digitale Aufgaben, sondern bietet auch mit den zwei integrierten ADCs, die über 40 Eingangskanäle verfügen, direkten Einsatz für analoge Messtechnik. Für Kommunikationsaufgaben bietet der Controller fünf CAN- und zwei FlexRay-Schnittstellen, einen FEC (Fast Ethernet Controller), zwei UARTs und drei SPI-Ports.

Eine weitere Ethernet-Schnittstelle wird durch einen LAN91C111 realisiert. Der Speicherausbau des Moduls besteht aus 2 MByte internem Flash und 64 KByte internem SRAM sowie bis zu 16 MByte Sync-Burst-SRAM und bis zu 8 MByte Standard-Flash-Speicher. Weitere Peripherieelemente – ein serielles EEPROM, eine RTC und ein 12-Bit-DAC – sind über einen I²C-Bus verbunden.

Phytec stellt auf der embedded world in Halle 12, Stand 554 aus.