Kommunikation vereinfacht

MCU mit integriertem TSN-Switch

20. Mai 2022, 10:25 Uhr | Iris Stroh
MCU für zeitkritische sowie industrielle Echtzeit-Kommunikation und mehrere Kommunikationsprotokolle
NXP i.MX RT Crossover-MCU vereinheitlicht IIoT-Kommunikation mit integriertem TSN-Switch
© NXP Semiconductors

Mit der Crossover-MCU i.MX RT1180 stellt NXP Semiconductors, die erste MCU mit einem integrierten TSN-Switch (Time Sensitive Networking) vor. Dank des TSN-Switchs unterstützt die MCU sowohl zeitkritische als auch industrielle Echtzeit-Kommunikation und mehrere Kommunikationsprotokolle.

So kann mit der Crossover-MCU i.MX RT1180 von NXP Semiconductors die Lücke zwischen bestehenden industriellen Systemen und Industrie-4.0-Systemen geschlossen werden. Es handelt sich hierbei laut Unternehmensangabe auch um die erste Crossover-MCU, die über eine EdgeLock Secure Enclave verfügt. Die EdgeLock Secure Enclave ist ein vorkonfiguriertes, selbstverwaltetes und autonomes On-Die-Sicherheitssubsystem, das die Komplexität der Implementierung robuster, systemweiter und intelligenter Security-Anwendungen für IIoT-Szenarien verringert.

Die Vorteile sind eindeutig

Industrielle Umgebungen entwickeln sich in Richtung Industrie 4.0 weiter, was zu einer komplexen Mischung von Netzwerkprotokollen führt. Das kann eine nahtlose industrielle Konnektivität für zeitkritische Kommunikation und für Kommunikation in Echtzeit erschweren. Die i.MX RT1180 schafft mit ihrer Multi-Protokoll-Kommunikation Abhilfe und realisiert eine einheitliche und sichere IIoT-Kommunikationsumgebung im gesamten Fabrikbereich. Eine integrierte EdgeLock Secure Enclave erfüllt den Bedarf nach einer Root of Trust mit sicherer Boot-Sequenz, authentifiziertem Debugging, sicherer Verwaltung über den Gerätelebenszyklus hinweg, erweiterter Schlüsselverwaltung und Manipulationsüberwachung in komplexen vernetzten Systemen.

Geringer Platzbedarf

Mit Gehäuseoptionen ab 10x10mm BGA gehört die i.MX RT1180 zu den kleinsten echtzeitfähigen Netzwerkbausteinen für den Industriebereich. Die MCU erleichtert die Integration von TSN und anderen industriellen Netzwerkfunktionen für eine Vielzahl von industriellen Anwendungsfällen, wie E/A-Management, Motorsteuerung, kompakter Bewegungssteuerung oder Gateway-Anwendungen. Die i.MX RT1180 kann nicht nur als integrierte Lösung eingesetzt werden, sondern auch als Netzwerk-Begleitchip. Als solcher stellt die MCU die gesamte erforderliche industrielle Netzwerkkonnektivität für einen Host-Prozessor über eine skalierbare Verbindung bereit. Die Verbindung lässt sich bis hin zu einer nahtlosen Gbit-Direktkommunikation mit dem Host ohne On-Board-PHY skalieren, was zusätzliche Energie und Kosten spart. Die i.MX RT1180 eignet sich auch für Konnektivitätsanwendungen im Automobilbereich, die zunehmend auf Ethernet-TSN-Unterstützung für hohe Bandbreiten und Echtzeit-Steuerdaten angewiesen sind. Hier kann die i.MX RT1180 als intelligenter Switch zwischen den verschiedenen Steuergeräten im Fahrzeug fungieren.

Weitere Details

Die i.MX RT1180 kann im erweiterten industriellen Temperaturbereich (-40⁰C bis 125⁰C) betrieben werden und verfügt über eine Dual-Core-Architektur mit einem 800-MHz-Cortex-M7 und Cortex-M33 für Designflexibilität. Der integrierte Power-Management-IC (PMIC) des Bausteins ist auf Energieeffizienz ausgelegt und unterstützt Anwendungsfälle ab 250 mW. Außerdem reduziert der PMIC die Komplexität und damit die Platinenkosten. Mit 6-Gb-Ports unterstützt die i.MX RT1180 die neuesten TSN-Standards sowie mehrere industrielle Echtzeit-Netzwerkprotokolle, darunter EtherCAT, Profinet, Ethernet/IP, CC-Link IE oder HSR, um nur einige zu nennen. Die i.MX RT1180 erleichtert OEMs darüber hinaus die Einhaltung der ISA/IEC 62443-4-1, -4-2.

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