Infineons XMC1000
Anwendungsoptimiert statt von der Stange
Standard-MCU-Architekturen bieten unterschiedlichste Derivate aus diesen der Anwender den Mikrocontroller auswählen kann, der seine Applikation am besten erfüllt. Effizienter wäre es allerdings, wenn Mitglieder bzw. Serien innerhalb einer Mikrocontroller-Familie bereits für bestimmte Systemanforderungen optimiert wären.
Der Markt für 4/8-bit-Mikrocontroller machte 2012 nicht ganz ein Drittel des gesamten Mikrocontroller-Marktes aus. Viele Bauelemente in diesem Segment benutzen noch Legacy-Technologien, was Core-Architekturen, Peripheriefunktionen und Prozesse betrifft. Doch der steigende Druck nach mehr Energieeffizienz, Konnektivitätsanforderungen aufgrund des „Internet of Things“ oder neue Regularien für mehr Sicherheit verlangen nach MCUs mit höherer Rechenleistung, optimierter Peripherie und größerem Flash-Speicher. Vernetzte LED-Beleuchtungssysteme sind ein gutes Beispiel dafür: Hier sind kosteneffiziente MCUs mit entsprechender Peripherie erforderlich, die auch einen Kommunikations-Protokoll-Stack ausführen können. Energieeffizienz, rechtliche Vorgaben und neue Technologien stellen das herkömmliche Konzept für Low-End-MCUs in Frage und erfordern einen Übergang zu kosteneffizienten und für wichtige Anwendungsbereiche optimierten 32-bit-Mikrocontrollern.
Anwendungsoptimierte Architektur
Eine Alternative zu bisherigen 8-bit-Lösungen in Industrieanwendungen sind die 32-bit-MCUs der XMC1000-Familie von Infineon. Dafür kombinieren sie den Rechenkern Cortex-M0 von ARM mit umfassenden Peripheriefunktionen, Werkzeuge mit hoher Design-Produktivität und die Fertigung in einer kosteneffizienten Prozesstechnologie (65 nm Embedded Flash auf 300-mm-Wafern). Die Familie eignet sich besonders für Sensorik- und Aktuatorikanwendungen, LED-Beleuchtungen, digitale Leistungswandlung wie unterbrechungsfreie Stromversorgungen und wenig komplexe Motorsteuerungen, z.B. für Haushaltsgeräte, Pumpen, Lüfter und eBikes. Zur XMC1000-Familie gehören derzeit 23 Derivate im TSSOP-Gehäuse mit 16, 28 und 38 Pins.
Die XMC1000-Familie bietet zwischen 8 KB und 200 KB Flash-Speicher, leistungsfähige PWM-Timer, 12-bit-A/D-Umsetzer und programmierbare serielle Kommunikationsschnittstellen. Darüber hinaus erfüllen die Mikrocontroller die Sicherheitsanforderungen des Standards IEC60730 Class B, der für in Europa verkaufte Haushaltsgeräte vorgeschrieben ist, und unterstützen u.a. Hardware-Fehlerkorrektur (ECC) und entsprechende Speichertests. Einzigartig ist auch ein Flash Loader mit einem 128-bit-AES-Beschleuniger. Mit ihm lässt sich die Software-IP besser schützen.
Mit den drei Produktserien werden jeweils unterschiedliche dedizierte Anwendungsbereiche unterstützt (Tabelle). So bietet die XMC1100 Entry Series einen Basis-Funktionsumfang für einen möglichst einfachen Einstieg in die XMC-Welt; mit 12-bit-A/D-Umsetzer oder 16-bit-Timern lassen sich vielfältige PWM-Muster erzeugen.
Die XMC1200 Feature Series beinhaltet zusätzliche applikationsspezifische Funktionsmerkmale, z.B. ein Modul für Touch Control und LED-Displays (LEDTS) sowie eine Peripherieeinheit für das Dimmen und die Farbsteuerung von LEDs (Brightness and Color Control Unit, BCCU).
Die XMC1300 Control Series schließlich ist speziell zugeschnitten für Anwendungen im Bereich Motorsteuerung oder digitale Leistungswandlung. Dafür bietet sie neben der besonders leistungsfähigen Capture/Compare Unit 8 (CCU8) ein Position Interface (POSIF) für das präzise Erfassen der Motorposition sowie einen Math-Koprozessor, der sensorlose FOC-Lösungen (feldorientierte Regelung) von Elektromotoren ermöglicht - letzteres ist einzigartig für Cortex-M0-basierte Produkte. Die XMC1300-Familie wie auch die XMC1200-Serie beinhaltet auch Varianten für den Temperaturbereich bis zu 105 °C.
- Anwendungsoptimiert statt von der Stange
- Zielgerichtete Peripherie
- Energieeffiziente Motorregelung
- Maßgeschneiderte Applikations-Kits
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