Entwicklungswerkzeuge Der gläserne Mikrocontroller

PLS Programmierbare Logik & Systeme GmbH
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ARM lizensiert längst nicht nur Cores. Unter dem Namen CoreSight bietet das Unternehmen auch Logik-Einheiten für Debugging und Test an, die in die Prozessoren integriert werden können. Anhand der Mikrocontroller-Familie XMC4000 von Infineon mit ihrem Cortex-M4-Core lässt sich gut zeigen, was damit möglich ist.

Für ihre eigenen 16- und 32-bit-Architekturen hat Infineon schon vor Jahren ein wegweisendes On-Chip-Debug-System implementiert, das neben dem Lesen und Schreiben von Hauptspeicher zur Programmlaufzeit auch Code-Breakpoints im Flash und Daten-Breakpoints ermöglicht. Dank eines speziellen Trigger-Transfer-Mechanismus ist sogar die kontinuierliche Beobachtung einer Speicherstelle ohne besondere Trace-Hardware möglich. Ergänzt wird das Konzept für höhere Anforderungen mit sogenannten Emulation Devices. Das sind spezielle, nur für den Debug- und Testfall verfügbare Bausteine, die neben dem Serienchip zusätzlichen On-Chip-Trace-Speicher und ausgefeilte Trigger-und-Filterlogik enthalten.

Mit der XMC4000-Familie bietet Infineon nun seit einigen Monaten erstmals auch Mikrocontroller mit einem Cortex-M4-Core für den breiten industriellen Einsatz an. Neben einer Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen wie CAN, Ethernet, USB, Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) und leistungsfähigen Peripherieeinheiten für die Signalgenerierung, -steuerung und -verarbeitung (Bild 1) zeichnen sich die neuen Bausteine auch durch ein für Infineon neues On-Chip-Debug-Konzept aus.

Dass ARM eine große Zahl lizenzierbarer Controller-Kerne anbietet, die sich von den Lizenznehmern je nach Bedarf mit eigener Peripherie zu vollständigen SoCs komplettieren lassen, weiß inzwischen jeder. Weniger bekannt ist hingegen, dass ARM für seine Prozessoren unter dem Namen CoreSight auch unterschiedliche Technologien für Debugging und Test anbietet. Das Interessante an diesem IP-Baukasten: Da kein zwingender Zusammenhang zwischen Core und Debug-Features besteht, hat jeder lizenzierte Halbleiterhersteller die freie Wahl, welche Funktionen er implementiert und welche nicht. Die unter CoreSight angebotenen Technologien decken eine große Spanne von Testfunktionen ab. Diese reichen vom einfachen Target-Zugang über JTAG mit Ablaufsteuerung über Trace mit geringer Bandbreite bis hin zum High-End-Trace mit hohen Frequenzen und großen Datenmengen.