Texas Instruments: 32-Bit-MCUs für funktionssichere Designs

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Die 32-Bit Dual-Core Lockstep-Mikrocontroller Hercules RM5x und TMS570LC von Texas Instruments sind für funktionssichere Anwendungen vorgesehen. Die beiden Gleitkomma-Bausteine realisieren laut Anbieter eine 50-prozentige Steigerung der Rechenleistung gegenüber den derzeit verfügbaren ARM Cortex-R-MCUs von TI.



Systemdesignern ist es dadurch möglich, mehrere diskrete MCUs oder eine FPGA-MCU-Kombination durch eine einzige Hercules-MCU zu ersetzen. Sie unterstützen die Einhaltung der IEC 61508-Normen für funktionale Sicherheit und sind für Anwendungen im Eisenbahn-Signalwesen, für Anti-Skid-Lösungen im Flugzeugbau, für speicherprogrammierbare Steuerungen, für Motoren, Antriebe und medizinische Ausrüstungen geeignet.


Die MCUs unterstützen Designer bei der Erfüllung der Funktionssicherheits-Normen ISO 26262 für Verkehrstechnik-Anwendungen wie etwa Fahrerassistenz-Systeme, Domain-Control-Applikationen, elektrische Antriebssysteme oder Geländefahrzeuge.



Technische Eigenschaften


  • Erfüllung höherer Anforderungen an die Applikations-Performance mit Lockstep ARM Cortex-R5-Cores in einer Cache-bestückten Speicherarchitektur mit maximal 330MHz für bis zu 550 Peak DMIPS, 660 Peak MIPS und 330 MFLOPS. Hilfestellung bei der weiteren Steigerung der System-Performance leisten die MCUs mit ihrer neuen Speicherarchitektur, die zusätzliche parallele Busmaster-Zugriffe unterstützt, sowie mit einem Multi-Port-DMA-Controller.
  • Unterstützung für Applikations-Code und Erweiterung der System-Funktionalität durch den ECC-fähigen On-Chip-Speicher. Geboten werden bis zu 4 MB integriertes Programm-Flash, 512 KB On-Chip-RAM und 128 KB Daten-Flash für die EEPROM-Emulation.
  • Beschleunigte IEC 61508 SIL-3- und ISO 26262 ASIL-D-Compliance und Produktapplikations-Zertifizierung mit Hercules-MCUs und den zugehörigen SafeTI Design Package-Komponenten. Letztere umfassen die sicherheitsbezogenen Halbleiterbauelemente, den qualitätsorientierten Fertigungsprozess, den Sicherheitsentwicklungs-Prozess sowie die sicherheitsbezogenen Dokumente, Tools und Software von TI.
  • Softwareentwicklung mit der Diagnose-Bibliothek und der HALCoGen-Treibersoftware von TI. Für die TMS570LC-Bausteine bietet TI zusätzlich MCAL mit Unterstützung für AUTOSAR 4.0.3 an. Das ARM Compiler Qualification Kit von TI hilft Entwicklern, die Nutzung des TI ARM-Compilers zu dokumentieren, zu analysieren, zu validieren und zu qualifizieren, um die Einhaltung der Normen IEC 61508 und ISO 26262 zu erleichtern.
  • Design funktionssicherer Applikationen durch On-Chip-Diagnose. Gestützt auf die aktuellen Sicherheits-Features der Hercules-MCUs verfügen die neuen Bausteine zusätzlich über einen neuen Lockstep Vectored Interrupt Manager, neue Diagnosen für die chip-internen Verbindungen sowie einen erweiterten Speicherschutz für CPU und Busmaster. Vorhanden sind außerdem eine ECC-basierte Einzelbit-Fehlerkorrektur und eine Doppelbit-Fehlererkennung für die Befehls- und Daten-Caches und ausgewählte Peripherie-RAM-Puffer.
  • Vernetzung, Datenerfassung und Field-Upgrades der Software durch chip-integrierte Ethernet-, FlexRay- und CAN-Konnektivität.
  • Nutzung des komplementären Multi-Rail Power-Management-IC (PMIC) TPS65381-Q1 von TI für einen SafeTI-Chipsatz zur Verwendung in funktionssicheren Designs, die mehrere Versorgungsspannungen, eine integrierte Sensorversorgung, Funktionssicherheits-Diagnosen und unterstützende Dokumentation erfordern.
  • Development Kits (TMDXRM57LHDK oder TMDXTMS570LCHDK) bestehend aus einem Development Board, der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) Code Composer Studio von TI, der Timer Coprocessor IDE, dem Peripherie-Konfigurationstool HALCoGen und einer Safety-Demo verfügbar.




Preise und Verfügbarkeit

Die Hercules RM57x MCUs werden zum Preis von 28,32 US-Dollar angeboten, während die FlexRay-fähigen und Q100-qualifizierten Hercules TMS570x MCUs 32,15 US-Dollar kosten (jeweils ab 10.000 Stück). Muster sind verfügbar. Diverse Tools sind zu Preisen zwischen 199,- und 3.699 US-Dollar (für eine mit allen Features ausgestattete Echtzeit-Debug/Trace-Lösung) sowie eine Gratis-Software sind verfügbar.

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