23.01.2012

ARM Cortex-M4 von Infineon




Infineon hat seine neue 32-Bit Mikrocontroller-Familie XMC4000 vorgestellt, die den Cortex-M4-Prozessor von ARM verwendet. Zu den Zielanwendungen des Chips gehören z. B. elektrische Antriebe, Solarinverter und die Fertigungs- und Gebäude-Automatisierung.

 

XMC steht für „Cross-Market Microcontrollers” und soll bedeuteen, dass sich die XMC4000-Familie aufgrund ihrer Konfigurierbarkeit für vielfältigste Industrieanwendungen eignet. Das Baustein-Portfolio besteht aus fünf Serien: XMC4100, XMC4200, XMC4400, XMC4500 und XMC4700. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen bei Core-Frequenz, Speicherkapazität, Peripheriefunktionen und Anzahl der I/Os.

 

Die XMC4000-Familie wird mit 80 MHz bis 180 MHz getaktet, verfügt über DSP-Funktionalität, eine Floating-Point-Unit, einen Flashspeicher mit einer Lesezeit von 22 ns und Fehlerkorrektur, SRAMs sowie Peripheriefunktionen. Zur Peripherie gehören Timer-Module, bis zu vier parallele 12-Bit-AD-Wandler mit einer Abtastzeit von 70 ns und einer Wandlungszeit von 500 ns, außerdem bis zu zwei 12-Bit-DA-Wandler und bis zu vier PWM-Kanäle (150 ps) sowie integrierte Delta-Sigma-Demodulator-Module und Touch-Button-Module. Für die Kommunikation sorgen ein IEEE 1588-kompatibler Ethernet MAC, USB 2.0-, CAN- und SD/MMC-Schnittstellen sowie bis zu sechs serielle Kommunikationskanäle, die individuell per Software als UART, SPI, Quad-SPI, IIC, IIS oder LIN zu konfigurieren sind. Außerdem bietet die XMC4000-Familie eine externe Busschnittstelle, die synchrone Standards wie SDRAM oder Burst-Flash unterstützt und asynchrone Standards wie SRAM, NAND-Flash oder NOR-Flash.

 

Die integrierte Entwicklungsumgebung DAVE3 für die XMC4000-Familie ermöglicht eine komfortable Software-Entwicklung. Die Eclipse-basierte Umgebung mit kostenlosem GNU-Compiler, Debugger und Datenvisualisierungs-Utilities lässt sich durch Third-Party-Tools erweitern. Darüber hinaus unterstützt DAVE3 die automatische Code-Generierung auf Basis vordefinierter Software-Komponenten, den „DAVE Apps“. Die Konfiguration der DAVE Apps erfolgt über die grafische Benutzerschnittstelle. Der erzeugte Code lässt sich in DAVE 3 kompilieren, debuggen und visualisieren – oder zur Weiterverarbeitung in Third-Party-Tools importieren. Infineon kooperiert mit über 20 Partnern, die weitere spezifische Development-Tools, Software-Lösungen, Schulungen und Consulting-Dienstleistungen für die XMC4000-Familie anbieten.

 

Als erste der XMC4000-Familie kommt die XMC4500-Serie auf dem Markt. Ihre Produkte bieten eine 120-MHz-CPU, bis zu 1 MByte Embedded-Flashspeicher, 160 KByte RAM sowie umfangreiche Peripherie- und Schnittstellenfunktionen. Zu den Peripheriefunktionen gehören u. a. vier parallele und schnelle 12-Bit AD- Wandlermodule, zwei 12-Bit DA-Wandler, vier Delta-Sigma-Demodulator-Module und sechs Capture/Compare-Einheiten (CCU4 und CCU8) sowie zwei Positionierungs-Interface-Module und ein Modul für acht Touch-Buttons. Für die Kommunikation unterstützen die XMC4500-Mikrocontroller die Ethernet-, USB- sowie eine SD/MMC-Schnittstelle und bieten drei CAN-Knoten und sechs serielle Kommunikationskanäle sowie eine externe Busschnittstelle. Die Gehäuse-Optionen der XMC4500-Serie sind LQFP-144, LQFP-100 und LFBGA-100.

 

Muster der XMC4500-Serie und die Entwicklungsumgebung DAVE 3 sind ab März 2012 verfügbar. Die Serienproduktion beginnt im Mai 2012. Zur Entwicklungsunterstützung bietet Infineon ein modulares Design-Kit, bei dem je nach Applikationsanforderung an das Basis-Design-Board bis zu drei zusätzliche Anwendungs-Boards angebunden werden können. Im vierten Quartal 2012 sollen Muster für die Serien XMC4400, XMC4200 und XMC4100 zur Verfügung stehen. Je nach XMC4000-Serie und Gehäuse liegt der Stückpreis für einen XMC-Mikrocontroller bei einer Bestellmenge von 10.000 Stück zwischen 1 Euro und 7 Euro.


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