Perfektes Timing

eTPU – komfortabler Nachfolger der TPU

Die eTPU ist die Nachfolgerin der TPU (Time Processor Unit), die in den 90er Jahren in den MC68K- und später in den Power-Architecture-Prozessoren MPC500 von Motorola Halbleiter (jetzt Freescale Semiconductor) integriert wurde. Dank der TPU konnten die oben genannten Bausteine Einzug in die Motorelektronik von Autos halten. Auch für viele andere Anwendungen erwiesen sie sich als nützlich – überall dort, wo eine präzise Steuerung von Ein- und Ausgangssignalen erforderlich war.

Dies ist auch die Zeit, in der die TPU als Schreckgespenst verschrien war. Vor Jahren beschrieb ein Entwickler seine Probleme mit der TPU in einem Artikel. Er schrieb ein Programm mit dem TPU-Mikroassembler und übertrug der TPU so viele zeitkritische Steuerungsvorgänge von Ausgangssignalen wie nur möglich. Während des Testens fand er heraus, dass ungefähr alle 24 Stunden ein Störimpuls erzeugt wurde. Der erfahrene Ingenieur brachte viele Wochen damit zu, den Fehler zu lokalisieren. Er kaufte teure Geräte und versuchte zu prüfen, unter welchen Bedingungen der Fehler auftrat. Mit Hilfe von Software analysierte er die erfassten Daten, aber alle Mühe war vergeblich. Schließlich beschloss er, den TPU-Code nochmals zu überprüfen, und er fand einen kleinen Fehler, der seine Anwendung dummerweise nur unter sehr speziellen Bedingungen störte.

Dies ist eine der Eigenschaften der TPU – Echtzeit-Anwendungen können nicht angehalten und debugged werden. Es ist nicht einfach, das Verhalten in allen möglichen Situationen auf einem Simulator nachzubilden. Darum lautet der beste Rat für TPU-Programmierer: Code ohne Fehler!

Allgemeine Timing-Aufgaben

Kommunikations-schnittstellen

Steuerungs von Verbrennungsmotoren

Steuerung von Elektromotoren

Universal-I/OsSPIKurbelwellenpositionPWM-Generator für Motorsteuerungen
"Input-Capture"UARTNockenwellenpositionQuadratur-Decoder
"Output-Compare"UART mit FlusssteuerungEinspritzungHall-Decoder
Messung von Frequenz und PeriodendauerI2CZündungStromüberwachung
Impuls-/PeriodenakkumulationWinkelimpulsDrehzahlregelung
"Queued Output Match"PMSM-Vektorsteuerung
PulsbreitenmodulationACIM-Controller V/Hz
Synchronisierte PWM 

ACIM-Vektorsteuerung
DC-Bus-Break-Controller
Analogerfassung
Schrittmotoren

Tabelle: Die eTPU-Funktionsbibliothek von Freescale