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Neue Infineon-Mikrocontroller setzen auf ARM und innovative Peripherie

22. Januar 2012, 14:30 Uhr | Frank Riemenschneider

Die Lücke zwischen 16-bit-Controllern und TriCore war groß, doch jetzt hat sie Infineon geschlossen: Die neue Familie XMC4000 setzt auf ARMs Core Cortex-M4F und zielt wie kein anderer Controller auf industrielle Märkte. Dank innovativer, speziell auf Industrieanforderungen zugeschnittener Peripherie und einem einzigartigen Software-Entwicklungssystem differenziert er sich dabei erheblich vom Wettbewerb.

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Nach Freescale, Texas Instruments, ST Microelectronics, NXP, Atmel, Fujitsu und anderen Mikrocontroller-Herstellern setzt nun auch der deutsche Chip-Lieferant Infineon auf ARM. Mitte 2010 lizensierte man fast zeitgleich mit Freescale ARMs damals frisch vorgestellten Core Cortex-M4. Anders als Freescale, das bereits auf seiner Entwicklerkonferenz FTF Ende Juni 2010 die neue Kinetis-Produktfamilie ankündigte, brütete und bastelte Infineon mehr als 1,5 Jahre im Verborgenen, um jetzt mit dem XMC4000 (X steht für Cross-Market und die 4000 leitet sich von dem eingesetzten Cortex-Core M4 ab) eine Controller-Familie vorzustellen, die mehr als jedes andere Konkurrenzprodukt auf die Bedürfnisse der Industriekunden zugeschnitten ist. Dies sind im Einzelnen: die Entwicklungsumgebung DAVE 3, Flash-Speicher mit nur 25 ns Zugriffszeit, vier A/D-Wandler mit jeweils 12 bit Auflösung, ein Delta-Sigma-Demodulator, Timer-Einheiten für 24 PWM-Blöcke (in späteren Familien wird es sogar einen PWM-Block mit 150 ps Auflösung geben), ein programmierbare Universal-Schnittstelle für serielle Datenkommunikation sowie eine programmierbare Schnittstelle für Drehgeber und Hall-Sensoren.

Was außer den XMC4000 kein Wettbewerber mit Cortex-M4-Core bieten kann, ist der Temperaturbereich bis +125 °C, der von der Industrie zunehmend gefordert wird und sich für Infineon als echtes Killerargument erweisen könnte. Hier profitiert man sicherlich von der hauseigenen Fertigung, die ja auch für Automotive-Chips genutzt wird. Der XMC4000 wird jedoch nicht automotive-zertifiziert, vermutlich will Infineon nicht die eigenen TriCore-Controller kanibalisieren.

Zum Launch wird es die Sub-Familie XMC4500 geben (Tabelle), die bereits im Juni 2012 in die Massenfertigung überführt werden soll. 9 Monate später kommen dann drei weitere Familien (XMC4400, XMC4200 und XMC4100) und weitere 9 Monate später die High-End-Familie XMC4700, die mit 180 MHz getaktet wird, auf den Markt. An dem Taktfrequenz-Wettrennen der Konkurrenz will sich Infineon bewusst nicht beteiligen, da man dank der Peripherie glaubt, dieselbe Leistung mit weniger MHz zu erreichen – und damit Energie sparen zu können.

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	XMC4100	XMC4200	XMC4400	XMC4500	XMC4700
Core	ARM Cortex-M4F	ARM Cortex-M4F	ARM Cortex-M4F	ARM Cortex-M4F	ARM Cortex-M4F
Taktfrequenz bei 125°C	80 MHz	80 MHz	120 MHz	120 MHz	180 MHz
Flash-Speicher	128 KB	256 KB	512 KB	1 MB	2,5 MB
RAM-Speicher	20 KB	40 KB	80 KB	160 KB	512 KB
Cache für Flash-Speicher	4 KB	4 KB	4 KB	4 KB	6 KB
POSIF	1	1	2	2	2
CCU4 (4 Kanäle)	2	2	4	4	4
CCU8 (4 Kanäle)	1	1	2	2	2
High-Resolution- PWM (150 ns)	1	1	1	-	-
IEEE 1588 Ethernet-MAC	-	-	1	1	2
USB 2.0.	FS DEV	FS DEV	FS OTG	FS OTG	HS OTG
SD/MMC	Nein	Nein	Nein	Ja	Ja
Serielle Schnittstellen (UART,SPI,I²C,I²S)	4	4	4	6	6
Schnittstelle für externen Speicher	Nein	Nein	Nein	Ja	Ja
CAN	1	1	2	3	3
Touch-Button	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
12-bit-A/D-Wandler	2	2	4	4	4
Delta-Sigma- Demodulator	-	-	4	4	4
D/A-Wandler	2	2	2	2	2
Zielanwendungen	Smart-Sensoren, Aktuatoren	Antriebe (Low-End)	Antriebe (Midrange), Strom- versorgung Energie- erzeugung	Antriebe (High-End), Auto- matisierung	Auto- matisierung (High-End)