Texas Instruments (TI) heeft een nieuwe hoogwaardige microcontroller (MCU)-portfolio gelanceerd voor realtime controle-, netwerk- en analysetoepassingen aan de edge. De nieuwe Sitara AM10x MCU's claimen 2 keer de rekencapaciteit van traditionele, op flash gebaseerde MCU's en zouden de kloof tussen MCU's en processors dichten om te voldoen aan de vraag naar intelligente analyse, geavanceerde netwerken en realtime controle in industriële automatisering, autosystemen en duurzaam energiebeheer.
Er is een voortdurende behoefte aan het verhogen van de prestatieniveaus in de toepassingen van klanten, inclusief de mogelijkheid om meer realtime controle te doen, samen met de communicatie- en netwerkcomponent, en de integratie van die kernprincipes, zei Mike Pienovi, algemeen directeur van Sitara MCU bij TI.
Het toenemende niveau van prestatie-eisen wordt gedreven door twee hoofdredenen, zei hij. "Het gaat om de integratie van meer systemen in een enkele applicatie, maar ook om meer intelligentie aan de rand, aangezien de applicaties van onze klanten blijven groeien en verschillende niveaus van complexiteit hebben die moeten worden ondersteund."
In industriële en automobielsystemen zijn klanten afhankelijk geworden van realtime controle en het hebben van die hoge prestaties of het snelle besluitvormingsvermogen om meer gegevens te kunnen verwerken, is een duidelijke behoefte en een groeiende trend, voegde hij eraan toe.
"Als we kijken naar communicatie en systemen die steeds meer geautomatiseerd worden, waarbij ze moeten communiceren met en samenwerken met andere systemen binnen een algehele eindapparatuur, is er ook een toenemende behoefte aan netwerken met een hogere bandbreedte", aldus Pienovi.
"Met de Sitara AM2x-familie van MCU's proberen we iets te doen aan wat we zien als een kloof tussen wat traditionele microcontrollers kunnen bereiken en wat processors met hogere prestaties van oudsher aankunnen", zei hij. "We leveren een processorniveau van computerprestaties met door MCU ontworpen eenvoud."
(Bron: Texas Instruments)
Verwerking, controle, netwerken en beveiliging
De familie van AM2x MCU's kan hogere verwerkings-, controle- en netwerkvereisten bereiken dankzij vier belangrijke kenmerken: krachtige verwerking, integratie van randapparatuur, hardwareversnellers en on-chip beveiliging.
Ten eerste biedt de familie hoogwaardige verwerking met single- tot multicore-apparaten, met snelheden tot 800 MHz per core, samen met een stroomverbruik van minder dan 1 watt. Het integreert ook gespecialiseerde randapparatuur en versnellers die technici kunnen kiezen op basis van hun toepassingen. De AM243x MCU's zijn de eerste familie van apparaten die beschikbaar zijn in het AM2x-portfolio, met maximaal vier Arm Cortex-R5F-kernen, elk met een snelheid tot 800 MHz.
De AM2x-familie van MCU bestaat uit meerdere subfamilies - de AM2431, AM2432 en AM3234 - om klanten een aantal opties te bieden om te schalen en om de juiste bestelbare onderdelen voor hun toepassing te selecteren, zei Sonia Ghelani, business manager voor TI's Sitara MCU's.
De gemeenschappelijke blokken in de familie van onderdelen zijn meerdere RF5-kernen, die elk tot 1 GHz aan prestaties leveren, wat zich vertaalt in meer dan 6,000 DMIP's [computercapaciteit], zei ze. "Als je kijkt naar traditionele MCU's van tegenwoordig, bevinden ze zich meestal in het honderden DMIPS-bereik, dus dit geeft klanten een enorme stap-functieverhoging in termen van prestatieverbetering voor wat hun toepassing ook is.
"De RF5-kernen leveren veel meer prestaties en klanten kunnen precies inbellen welke versie van het AM243x-apparaat voor hun toepassingen werkt", voegde ze eraan toe.
TI zei dat deze hoge verwerkingssnelheid van cruciaal belang is in fabrieksapparatuur zoals robotica, waar snelle berekeningen in combinatie met het interne geheugen van de MCU de bewegingsprecisie en bewegingssnelheid van een robot verbeteren, wat zich vertaalt in een hogere productiviteit. De extra verwerkingscapaciteit stelt ontwerpers in staat analyses toe te voegen voor functies zoals voorspellend onderhoud om de uitvaltijd op fabrieksvloeren te verminderen. In typische toepassingen kunnen AM243x-apparaten dit prestatieniveau bereiken terwijl ze minder dan 1 W aan actief vermogen verbruiken, aldus TI.
(Bron: Texas Instruments)
Door detectie- en activeringsrandapparatuur te integreren, brengen de MCU's realtime controle en netwerken naar de rand, waardoor realtime verwerking en controle met lage latentie voor fabrieksautomatisering en communicatieversnellers mogelijk worden om industriële netwerken te vereenvoudigen. Bovendien ondersteunen de AM243x-apparaten meerdere industriële communicatieprotocollen, waaronder Gigabit Ethernet, EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET en IO-Link Master.
De familie biedt verschillende hardwareversnellers aan, zegt Ghelani. “We hebben een hardwareversneller voor op industrieel Ethernet gebaseerde protocollen en er zijn een aantal protocollen die worden ondersteund. Als je nadenkt over je traditionele fabrieksapplicaties, bijvoorbeeld programmeerbare logische controllers of remote I/O, dan hebben deze allemaal eindpunten nodig om met elkaar te praten en dat is waar het offloaden van een deel van die industriële communicatie klanten een pad met lage latentie geeft.”
"Bovendien is er een secundaire hardwareversneller die kan worden gebruikt voor protocolondersteuning met hogere bandbreedte en ook voor motorbesturingstoepassingen", voegde ze eraan toe. "Koppel dat aan de ondersteunde I/O's, je kunt echt de precisie en snelheid van motorbesturingstoepassingen verbeteren."
Bovendien doen klanten steeds meer aan de rand en stellen ze hogere eisen aan zowel veiligheid als beveiliging, zegt ze. "We hebben een hardwareversneller om precies dat te doen - een beveiligingsversneller, die is geïsoleerd van de rest van de chip en waarmee klanten echt enkele van de veiligheidsniveaus of beveiligingsniveaus kunnen bereiken die hun toepassing mogelijk vereist."
Ghelani zei ook dat door deze hardwareversnellers in te zetten, ze een deel van die hogere bandbreedte of rekenintensieve applicaties overdragen aan gespecialiseerde kernen om zowel de stroomvoetafdruk als de totale systeemkosten te verminderen.
De familie omvat ook een MCU met vrijheid van interferentie (FFI) die voornamelijk wordt gebruikt voor monitoring en diagnostiek, en een aantal algemene en I/O-protocollen, zodat deze apparaten in een groot aantal toepassingen kunnen worden gebruikt, voegde ze eraan toe. "We koppelen dat aan een aantal hogesnelheidsinterfaces zoals de 2-poorts Gigabit Ethernet-switch die zowel IEEE 1588 als tijdgevoelige netwerken of TSN ondersteunt en dat stelt de set apparaten opnieuw in staat om te werken in toepassingen met een hoge bandbreedte."
Ten slotte omvatten on-chip beveiligingsfuncties ondersteuning voor de nieuwste coderingsvereisten en geïntegreerde functionele veiligheidsmechanismen, diagnostiek en onderpand om systeemintegrators in staat te stellen zich te richten op Safety Integrity Level (SIL) 3 van de IEC 61508-standaard met hun industriële ontwerpen.
Hulpmiddelen en training
(Bron: Texas Instruments) Klik voor een grotere afbeelding
Om het ontwerp te vereenvoudigen en te versnellen, biedt TI ook de Sitara AM243x LaunchPad Development Kit, waarmee ontwikkelaars de nauwkeurige realtime controle en kant-en-klare netwerkmogelijkheden kunnen gaan gebruiken. De dev-kit is beschikbaar op TI.com en kost $ 89.
Ontwikkelaars hebben ook toegang tot toepassingsspecifieke referentievoorbeelden, tools, software en de MCU+ Academy-trainingsportal om ontwerpers te helpen met eenvoudige tot complexe taken.
Preproductieversies van de AM2431, AM2432 en AM2434 zijn nu exclusief beschikbaar op TI.com in een 17 × 17-mm of 11 × 11-mm verpakking. Prijzen beginnen bij $ 6.05 voor hoeveelheden van 1,000 eenheden.
over Texas Instruments