Texas Instruments (TI) ha lanciato un nuovo portafoglio di microcontrollori (MCU) ad alte prestazioni per applicazioni di controllo, networking e analisi in tempo reale all'estremità. Rivendicando una capacità di calcolo 10 volte superiore ai tradizionali MCU basati su flash, si dice che i nuovi MCU Sitara AM2x colmino il divario tra MCU e processori per soddisfare le richieste di analisi intelligenti, reti avanzate e controllo in tempo reale nell'automazione industriale, sistemi automobilistici , e la gestione sostenibile dell'energia.
C'è una continua necessità di aumentare i livelli di prestazioni nelle applicazioni dei clienti, inclusa la capacità di fare più controllo in tempo reale, insieme alla comunicazione e al componente di rete, e l'integrazione di quei principi fondamentali chiave, ha affermato Mike Pienovi, direttore generale per Sitara MCU presso TI.
Il crescente livello di requisiti prestazionali è guidato da due ragioni principali, ha affermato. "Sono l'integrazione di più sistemi in un'unica applicazione, ma anche più intelligenza ai margini mentre le applicazioni dei nostri clienti continuano a crescere e hanno diversi livelli di complessità che devono essere supportati".
Nei sistemi industriali e automobilistici, i clienti hanno sviluppato una dipendenza dal controllo in tempo reale e avere quelle prestazioni elevate o la capacità decisionale rapida per essere in grado di elaborare più dati è un'esigenza chiara e una tendenza in crescita, ha aggiunto.
"Mentre guardiamo alle comunicazioni e ai sistemi che continuano a diventare sempre più automatizzati dove devono interfacciarsi e collaborare con altri sistemi all'interno di un'apparecchiatura finale complessiva, c'è anche una maggiore necessità di reti a larghezza di banda maggiore", ha affermato Pienovi.
"Con la famiglia di MCU Sitara AM2x, stiamo cercando di colmare quello che vediamo come un divario tra ciò che i microcontrollori tradizionali sono in grado di realizzare e ciò che i processori ad alte prestazioni sono stati tradizionalmente in grado di affrontare", ha affermato. "Stiamo offrendo un livello di prestazioni di elaborazione del processore con la semplicità progettata da MCU".
(Fonte: Texas Instruments)
Elaborazione, controllo, networking e sicurezza
La famiglia di MCU AM2x è in grado di raggiungere livelli più elevati di elaborazione, controllo e requisiti di rete grazie a quattro caratteristiche chiave: elaborazione ad alte prestazioni, integrazione di periferiche, acceleratori hardware e sicurezza su chip.
Innanzitutto, la famiglia offre elaborazione ad alte prestazioni con dispositivi da single a multicore, funzionanti a velocità fino a 800 MHz per core, insieme a meno di 1 watt di consumo energetico. Integra inoltre periferiche e acceleratori specializzati che gli ingegneri possono scegliere in base alle loro applicazioni. Gli MCU AM243x sono la prima famiglia di dispositivi disponibili nel portafoglio AM2x, con un massimo di quattro core Arm Cortex-R5F, ciascuno in grado di funzionare fino a 800 MHz.
La famiglia AM2x di MCU è composta da più sottofamiglie – AM2431, AM2432 e AM3234 – per offrire ai clienti una serie di opzioni per ridimensionare e selezionare le parti ordinabili giuste per la loro applicazione, ha affermato Sonia Ghelani, business manager di TI Sitara MCU.
I blocchi comuni in tutta la famiglia di parti sono più core RF5, ciascuno con prestazioni fino a 1 GHz, che si traducono in oltre 6,000 DMIP [di capacità di calcolo], ha affermato. “Se guardi agli MCU tradizionali oggi, in genere sono nella gamma delle centinaia di DMIPS, quindi questo offre ai clienti un enorme aumento della funzione step in termini di miglioramento delle prestazioni per qualunque sia la loro applicazione.
"I core RF5 stanno offrendo una tonnellata di prestazioni in più e i clienti possono selezionare esattamente quale versione del dispositivo AM243x funziona per le loro applicazioni", ha aggiunto.
TI ha affermato che questa elevata velocità di elaborazione è fondamentale nelle apparecchiature di fabbrica come la robotica, dove i calcoli veloci abbinati alla memoria interna dell'MCU migliorano la precisione e la velocità di movimento di un robot, traducendosi in una maggiore produttività. La capacità di elaborazione aggiuntiva consente ai progettisti di aggiungere analisi per funzioni come la manutenzione predittiva per ridurre i tempi di fermo negli stabilimenti. Nelle applicazioni tipiche, i dispositivi AM243x possono raggiungere questo livello di prestazioni consumando meno di 1 W di potenza attiva, ha affermato TI.
(Fonte: Texas Instruments)
Integrando le periferiche di rilevamento e attuazione, gli MCU portano il controllo e la rete in tempo reale all'edge, consentendo l'elaborazione e il controllo in tempo reale a bassa latenza per l'automazione di fabbrica, nonché acceleratori di comunicazione per semplificare la rete industriale. Inoltre, i dispositivi AM243x supportano più protocolli di comunicazione industriale, inclusi Gigabit Ethernet, EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET e IO-Link Master.
La famiglia offre diversi acceleratori hardware, ha affermato Ghelani. “Abbiamo un acceleratore hardware per i protocolli basati su Ethernet industriale e sono supportati numerosi protocolli. Se pensi alle tue applicazioni di fabbrica tradizionali, ad esempio controller logici programmabili o I/O remoti, tutti questi richiedono che gli endpoint parlino tra loro ed è qui che l'offload di parte di quella comunicazione industriale offre ai clienti un percorso a bassa latenza".
"Inoltre, esiste un acceleratore hardware secondario che può essere utilizzato per il supporto del protocollo a larghezza di banda più elevata e anche per le applicazioni di controllo del motore", ha aggiunto. "Abbina che con gli I/O supportati, puoi davvero migliorare la precisione e la velocità delle applicazioni di controllo motore."
Inoltre, i clienti stanno facendo sempre di più al limite e hanno livelli più elevati di requisiti sia per la sicurezza che per la protezione, ha affermato. "Abbiamo un acceleratore hardware per fare proprio questo: un acceleratore di sicurezza, che è isolato dal resto del chip e consente ai clienti di raggiungere veramente alcuni dei livelli di sicurezza o livelli di sicurezza che la loro applicazione potrebbe richiedere".
Ghelani ha anche affermato che introducendo questi acceleratori hardware scaricano parte di quella larghezza di banda più elevata o delle applicazioni ad alta intensità di calcolo su core specializzati per ridurre sia l'ingombro energetico che il costo totale del sistema.
La famiglia include anche un MCU con assenza di interferenze (FFI) utilizzato principalmente per il monitoraggio e la diagnostica e una serie di protocolli generali e di I/O, quindi questi dispositivi possono essere utilizzati in un numero enorme di applicazioni, ha aggiunto. "Lo abbiniamo ad alcune interfacce ad alta velocità come lo switch Gigabit Ethernet a 2 porte che supporta sia IEEE 1588 che reti sensibili al tempo o TSN e questo consente di nuovo al set di dispositivi di funzionare in alcuni tipi di applicazioni a larghezza di banda elevata".
Infine, le funzionalità di sicurezza su chip includono il supporto per i più recenti requisiti di crittografia e meccanismi di sicurezza funzionale integrati, diagnostica e garanzie per consentire agli integratori di sistema di raggiungere il livello di integrità di sicurezza (SIL) 3 dello standard IEC 61508 con i loro progetti industriali.
Strumenti e formazione
(Fonte: Texas Instruments) Clicca per un'immagine più grande
Per semplificare e velocizzare la progettazione, TI offre anche il Sitara AM243x LaunchPad Development Kit, che consente agli sviluppatori di iniziare a utilizzare il controllo di precisione in tempo reale e le funzionalità di rete pronte all'uso. Disponibile su TI.com, il kit di sviluppo ha un prezzo di $ 89.
Gli sviluppatori hanno anche accesso a esempi di riferimento, strumenti, software specifici per l'applicazione e al portale di formazione MCU+ Academy per aiutare i progettisti con attività da semplici a complesse.
Le versioni di preproduzione di AM2431, AM2432 e AM2434 sono ora disponibili esclusivamente su TI.com in una confezione da 17 × 17 mm o 11 × 11 mm. Il prezzo parte da $ 6.05 per quantità di 1,000 unità.
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