Mikrochip erweitert PIC-Produktfamilie

Immer höhere Marktanforderungen an Rechenleistung und Peripherie haben nun auch den Marktführer bei den 8-bit-MCUs motiviert, eine 32-bit-MCU-Familie vorzustellen, die zudem abwärts-pinkompatibel zur 16-bit-Familie PIC24 ist.

Immer höhere Marktanforderungen an Rechenleistung und Peripherie haben nun auch den Marktführer bei den 8-bit-MCUs motiviert, eine 32-bit-MCU-Familie vorzustellen, die zudem abwärts-pinkompatibel zur 16-bit-Familie PIC24 ist. Als CPU-Core wurde, anders als bei der Mehrzahl der Konkurrenz, kein ARM-Modell, sondern der M4K von Mips lizenziert.

Erst im Jahr 2004 begann der MCU-Hersteller Microchip (www.microchip.com) mit der Auslieferung von 16-bit-Prozessoren. Heute machen sie erst etwas über 20 Prozent der Auslieferungen des Marktführers für 8-bit-MCUs aus – Motorola/Freescale konnte im Jahr 2006 erstmals von der Spitze verdrängt werden. Der Markt verlangt jedoch immer mehr Rechenleistung, die selbst von 16-bit-CPUs nicht mehr bereitgestellt werden können. Im Automotive-Bereich könnten eine wachsende Zahl von Steuergeräten pro Fahrzeug, höhere Anforderungen an die Rechenleistung für sicherheitsrelevante Funktionen, der Trend zur Integration mehrerer 8-bit-Module in ein 32-bit-Modul und die Standardisierung über AUTOSAR laut Schätzungen des Marktforschungsunternehmens Semico (www.semico.com) zu einem jährlichen Wachstum von 16 Prozent für 32-bit-MCUs bis 2011 führen

Konsequenterweise stellte das Unternehmen Microchip eine neue, PIC32 genannte Familie mit 32-bit-Mikrocontrollern (MCUs) vor. Anschlussbelegung, Peripherie und Entwicklungswerkzeuge sind zu den MCUs und DSCs der 16-bit-Familien kompatibel. Im Gegensatz zu Freescales Flexis-Architektur muss man bei der Portierung des Codes allerdings – wenn auch zugegebenermaßen geringe – Änderungen vornehmen, bevor man ihn für den PIC32 compilieren kann. Der Grund hierfür sind die auf 32 bit erweiterten Schnittstellen.

Die ersten sieben Mehrzweck-Controller der PIC32-Familie arbeiten mit Taktfrequenzen bis zu 72 MHz und weisen 32 bis 512 Kbyte Flash-Speicher und 8 bis 32 Kbyte RAM auf. Die PIC32-Familie ist außerdem mit einer ganzen Reihe integrierter Peripherie-Funktionen ausgestattet, die unter anderem unterschiedliche Kommunikationsschaltungen und einen 16-bit-Parallel-Master-Port (PMP) zur Unterstützung zusätzlicher externer Speicher und Bildschirme umfasst.

Interessanterweise wurde kein Core von ARM, sondern der 32-bit-Core M4K von Mips mit fünfstufiger Pipeline integriert. Microchip hat hierzu einen Vergleich mit dem ARM7-TDMI-S und dem ARM-Cortex-M3 vorgenommen (Tabelle). Insbesondere die hohe Rechenleistung (1,5 DMIPS) und die niedrige Leistungsaufnahme (ab 0,024 mW/MHz) gaben den Ausschlag für Mips. Um die Speicheranforderungen zu verringern, unterstützt der PIC32 die 16e-16-bit-Befehlssatzarchitektur, wodurch Reduzierungen der Code-Größe bis zu 40 Prozent möglich werden. Ein weiterer Pluspunkt des M4K: Durch bis zu acht Registersätze kann schneller auf Interrupts reagiert werden, da die Registerdaten nicht erst gesichert werden müssen. Die Peripherie ist aus Kompatibilitätsgründen logischerweise zu der der PIC24-Familie identisch (Bild). Ähnlich wie bei Freescales Flexis-32-bit-MCUs vermisst man Ethernet, USB und LCD, was bei reinrassigen, nicht abwärtskompatiblen 32-bit-MCUs mittlerweile zum Standard gehört. Die IP kommt ausschließlich aus dem Hause Microchip, die theoretisch aus dem Hause Chipidea über Mips erhältlichen 400 Analog-Blöcke (Kasten) kommen nicht zum Einsatz.

Alle PIC32-Produkte werden durch die Entwicklungswerkzeuge MPLAB-IDE, den C-Compiler MPLAB-C32, das Emulationssystem MPLABREAL-ICE, den In-Circuit-Debugger MPLAB-ICD-2 und die Explorer-16-Entwicklungsplatine von Microchip unterstützt. Eine RTOS-Unterstützung ist von verschiedenen Anbietern erhältlich, dazu gehören die Unternehmen CMX, Express Logic, FreeRTOS, Micrium, Segger und Pumpkin. Eine vollständige Liste der Drittanbieter für die PIC32-Familie kann unter www.microchip.com/PIC32 eingesehen werden.

Die Preise für die PIC32-MCUs beginnen bei einer Abnahmemenge von 10 000 Stück bei 2,95 Dollar für die Einstiegsversion mit 32 Kbyte Flash-Speicher und 8 Kbyte RAM und enden bei 5,30 Dollar für die High-End-Version mit 512 Kbyte Flash-Speicher und 32 Kbyte RAM. fr

Siehe auch:

Einsturz der Bitgrenzen

Chip-Tuning für MCUs

Symbiose im Chip