Infineon: EtherCAT-Implementierung mit XMC4300-Mikrocontrollern

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Die Serien XMC4300 und XMC4800 von Infineon sind nach eigener Angabe die branchenweit ersten Mikrocontroller mit integriertem EtherCAT-Knoten sowie On-Chip-Flashspeicher und Analog/Mixed-Signal-Fähigkeit, die einen ARM Cortex-M4-Prozessor verwenden. Die integrierte PLL versorgt die EtherCAT-IP mit dem nötigen 25-MHz-Takt. Den Code stellen die integrieren RAM- bzw. Flashspeicher bereit. Er wird vom Cortex-M4-Prozessor mit einer Frequenz von 144 MHz ausgeführt.



Für eine Installation in gemischten CAN-/EtherCAT-Netzwerken ermöglichen sowohl XMC4300 als auch XMC4800 eine Lösung über DMA-Transfers. Damit lässt sich ein Gateway zwischen CAN und EtherCAT einrichten. Die XMC4300-Serie bietet einen Flash-Speicher mit 256 KB und einen RAM-Speicher mit 128 KB. Mit den beiden CAN-Knoten lassen sich bis zu 64 Message-Objekte in Empfangs- und Sende-FIFOs organisieren. Die Kommunikation erfolgt weitestgehend ohne CPU-Interaktion. Die XMC4300-Serie ist auf Umgebungstemperaturen von bis zu 125 °C ausgelegt.

 

Die XMC4300-Serie umfasst derzeit zwei Mikrocontroller. Sie unterscheiden sich im Temperaturbereich (bis zu 85 °C bzw. 125 °C). Beide sind im LQFP-100-Gehäuse erhältlich und mit den XMC4800-Mikrocontrollern pin- und code-kompatibel. Sowohl XMC4300 als auch XMC4800 werden bereits in Serie produziert. Die AEC-Q100-Qualifizierung ist für beide Serien vorgesehen. Damit eignen sie sich auch für den Einsatz in Nutz-, Bau- und Landwirtschaftsfahrzeugen.

 

Für eine sofortige Inbetriebnahme eines EtherCAT-Knotens mit dem XMC4300 bietet Infineon sowohl ein Entwicklungsboard, das XMC4300 Relax EtherCAT Kit, als auch das passende Software-Entwicklungswerkzeug. Das Relax EtherCAT Kit ist mit einem XMC4300 bestückt und bietet Onboard-Debugger, EtherCAT- und CAN-Knoten sowie USB-Schnittstelle. Ab Ende Februar 2016 ist es über die Vertragspartner von Infineon erhältlich oder über die Website für XMC-Kits (www.infineon.com/xmc-dev).

 

Für die Software-Entwicklung gibt es kostenlos die Entwicklungsumgebung DAVE mit Bibliotheken für Low-Level-Treiber und Apps. Für EtherCAT verwendet DAVE den SSC (Slave Stack Code) von Beckhoff. Daneben sind auch kommerzielle EtherCAT Slave Stacks von anderen Herstellern erhältlich.

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