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Infineons XMC-Controller

Anwendungsoptimiert - statt von der Stange

25. September 2015, 14:15 Uhr | Iris Stroh

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XMC4000 mit Cortex-M4-Prozessorkern

Innerhalb der XMC4000-Familie, die auf dem Cortex-M4-Prozessorkern basiert, ist bereits für vier Serien die Produktion angelaufen: XMC4100/4200/4400/4500. In den zwei unteren Serien sind Flash-Speicher von maximal 256 KByte integriert, in der XMC4400-Serie sind es schon 512 KByte Flash und in der XMC4500-Serie 1 MByte. Dazu kommen noch 40 bis 160 KByte RAM. Die Gehäusegrößen fangen bei 48-Pin-Varianten an und enden bei 144-Pin-Versionen. Daniel: »Für Controller aus dieser Familie garantieren wir eine lange Verfügbarkeit, bis mindestens 2027.« Außerdem werden sie auch in einem erweiterten Temperaturbereich (–40 bis +125 °C) angeboten.

XMC4200: Mit dieser Serie zielt Infineon auf Stromversorgungen für Server. Dazu hat das Unternehmen dedizierte Peripherals für unterschiedliche Steuer- und Rückkopplungsansätze integriert. Hierzu zählen beispielsweise PWM-Timer mit 150 ps Auflösung, die eine genaue und stabile Ausgangsspannung bei hohen Schaltfrequenzen ermöglichen. Nachdem sich herausgestellt hat, dass viele Entwickler das Design einer Stromversorgung für alles andere als trivial halten, hat Infineon mittlerweile diverse Referenz-Designs in der Pipeline. Dazu zählt beispielsweise eine Referenzlösung für eine LLC-Halbbrücke (600 W), die auf einen Wirkungsgrad von 97,8 Prozent kommt, »das heißt, die Entwickler können dieses Referenz-Design als Blaupause für ihre Designs nutzen«, so Daniel weiter. Zum Referenz-Design gehört Hardware - MCU, MOSFETs, Treiber und ICs für die Spannungsversorgung – sowie Software. Laut Daniel soll ein weiteres Referenz-Design für einen Leistungsbereich bis zu 3 kW folgen. Dazu kommt in Kürze noch das sehr kostengünstige XMC-Digital-Power-Explorer-Entwickler-Kit für einen synchronen Abwärtswandler, der in Zusammenarbeit mit Biricha und Würth entstanden ist. Das Board kann mit XMC1000- bzw XMC4000-Power-Control-Cards betrieben werden und unterstützt die Steuerungsansätze »Voltage Mode Control« und »Peak Current Mode Control«.

Für das erste Quartal 2016 ist dann der Produktionsstart der XMC4700- und XMC4800-Serien vorgesehen; Muster gibt es seit August. Infineon hat den Flash dieser Controller-Serien auf bis zu 2 MByte erweitert, den RAM auf bis zu 352 KByte. Der Core wird mit 144 MHz getaktet.

In der XMC4700-Serie sind CAN-Schnittstellen und in der XMC4800-Serie EtherCAT integriert. Daniel: »Das bisherige Feedback zu XMC4700 und XMC4800 ist sehr gut, denn sie bieten aufgrund der hohen Integration System-Kostenvorteile für den Kunden und zeichnen sich durch eine einfache Handhabung aus.« In der XMC4800-Serie hat Infineon die Motorsteuerung mit der Kommunikation verbunden. »Es gibt viele Hersteller mit optimierten Controllern für die Motorsteuerung, aber nur wenige, deren Controller auch hinsichtlich der Kommunikation optimiert sind«, so Daniel weiter. Dementsprechend sind auf den MCUs neben den CCU8-Modulen und einem schnellen 12-Bit-A/D-Wandler auch Schnittstellen für Hallsensoren, für Encoder und Resolver zu finden sowie die ERU, aber auch diverse Kommunikationsschnittstellen wie IEEE 1588, USB, EBU (External Bus Unit), CAN, SC/MMC, UART, I2C, SPI und eben auch EtherCAT. Dass sich Infineon für EtherCAT entschieden hat, begründet Daniel damit, dass dieses Protokoll die größte Kundenbasis bei Real-Time-basiertem Ethernet aufweist, und das weltweit. Ob Infineon noch MCUs mit einem anderen Industrial-Ethernet-Protokoll auf den Markt bringen wird, will Daniel nicht konkret beantworten, aber hier dürften sehr wahrscheinlich noch Varianten mit Profinet, EhterNet/IP etc. folgen.

Ecosystem

Infineon stellt den Entwicklern vom Referenz-Design bis hin zum simplen Evaluierungs-Kit alles zur Verfügung. Hinzu kommt das umfangreiche Ecosystem von ARM einschließlich Matlab-Simulink und die hauseigene Entwicklungsumgebung DAVE. Daniel abschließend: »Auf der diesjährigen embedded world haben wir DAVE 4.0 in einer Beta-Version vorgestellt, im Juli erfolgte die endgültige Version. In DAVE 4.0 sind jetzt Low-Level-Treiber für XMC-Controller integriert.«