Texas Instruments (TI) lançou um novo portfólio de microcontroladores de alto desempenho (MCU) para controle em tempo real, rede e aplicativos analíticos de ponta. Reivindicando 10 vezes a capacidade de computação dos MCUs tradicionais baseados em flash, os novos MCUs Sitara AM2x supostamente fecham a lacuna entre os MCUs e os processadores para atender às demandas por análises inteligentes, redes avançadas e controle em tempo real em automação industrial, sistemas automotivos e gestão de energia sustentável.
Há uma necessidade contínua de aumentar os níveis de desempenho nos aplicativos dos clientes, incluindo a capacidade de fazer mais controle em tempo real, juntamente com as comunicações e o componente de rede, e a integração desses princípios essenciais, disse Mike Pienovi, gerente geral da Sitara MCU em TI.
O nível crescente de requisitos de desempenho é motivado por duas razões principais, disse ele. “Eles são a integração de mais sistemas em um único aplicativo, mas também mais inteligência na ponta, conforme os aplicativos de nossos clientes continuam a crescer e têm diferentes níveis de complexidade que precisam ser suportados.”
Em sistemas industriais e automotivos, os clientes desenvolveram uma confiança no controle em tempo real e ter esse alto desempenho ou capacidade de tomada de decisão rápida para poder processar mais dados é uma necessidade evidente e uma tendência crescente, acrescentou.
“À medida que olhamos para as comunicações e os sistemas que continuam a se tornar mais e mais automatizados, onde precisam interagir e colaborar com outros sistemas dentro de um equipamento final geral, também aumenta a necessidade de uma rede de largura de banda maior”, disse Pienovi.
“Com a família Sitara AM2x de MCUs, estamos tentando resolver o que vemos como uma lacuna entre o que os microcontroladores tradicionais são capazes de realizar e o que os processadores de alto desempenho tradicionalmente são capazes de resolver”, disse ele. “Estamos entregando um nível de processador de desempenho de computação com simplicidade projetada por MCU.”
(Fonte: Texas Instruments)
Processamento, controle, rede e segurança
A família de MCUs AM2x é capaz de atingir níveis mais altos de processamento, controle e requisitos de rede graças a quatro recursos principais - processamento de alto desempenho, integração de periféricos, aceleradores de hardware e segurança on-chip.
Em primeiro lugar, a família oferece processamento de alto desempenho com dispositivos de um a vários núcleos, funcionando a velocidades de até 800 MHz por núcleo, junto com menos de 1 watt de consumo de energia. Ele também integra periféricos e aceleradores especializados que os engenheiros podem escolher com base em seus aplicativos. Os MCUs AM243x são a primeira família de dispositivos disponíveis no portfólio AM2x, apresentando até quatro núcleos Arm Cortex-R5F, cada um rodando até 800 MHz.
A família AM2x de MCU é composta de várias subfamílias - AM2431, AM2432 e AM3234 - para dar aos clientes uma série de opções de escalonamento e seleção das peças solicitadas corretas para sua aplicação, disse Sonia Ghelani, gerente de negócios da TI Sitara MCUs.
Os blocos comuns em toda a família de peças são múltiplos núcleos RF5, cada um fornecendo até 1 GHz de desempenho, o que se traduz em mais de 6,000 DMIPs [de capacidade de computação], disse ela. “Se você olhar para os MCUs tradicionais hoje, eles normalmente estão na faixa de centenas de DMIPS, então isso dá aos clientes um grande aumento de função de etapa em termos de melhoria de desempenho para qualquer que seja sua aplicação.
“Os núcleos RF5 estão oferecendo muito mais desempenho e os clientes podem discar exatamente qual versão do dispositivo AM243x funciona para seus aplicativos”, acrescentou ela.
TI disse que esta alta velocidade de processamento é crítica em equipamentos de fábrica, como robótica, onde cálculos rápidos combinados com a memória interna do MCU aumentam a precisão e velocidade de movimento de um robô, traduzindo-se em maior produtividade. A capacidade de processamento adicional permite que os designers adicionem análises para funções como manutenção preditiva para reduzir o tempo de inatividade no chão de fábrica. Em aplicações típicas, os dispositivos AM243x podem atingir esse nível de desempenho enquanto consomem menos de 1 W de potência ativa, disse TI.
(Fonte: Texas Instruments)
Ao integrar periféricos de detecção e atuação, os MCUs trazem controle em tempo real e rede para a ponta, permitindo processamento e controle em tempo real de baixa latência para automação de fábrica, bem como aceleradores de comunicação para simplificar a rede industrial. Além disso, os dispositivos AM243x suportam vários protocolos de comunicação industrial, incluindo Gigabit Ethernet, EtherNet / IP, EtherCAT, PROFINET e IO-Link Master.
A família oferece vários aceleradores de hardware, disse Ghelani. “Temos um acelerador de hardware para protocolos baseados em Ethernet industrial e há vários protocolos compatíveis. Se você pensar em seus aplicativos de fábrica tradicionais, por exemplo, controladores lógicos programáveis ou E / S remotas, todos eles exigem terminais para se comunicarem e é aí que descarregar parte da comunicação industrial oferece aos clientes um caminho de baixa latência. ”
“Além disso, há um acelerador de hardware secundário que pode ser usado para suporte de protocolo de largura de banda maior e também para aplicações de controle de motor”, acrescentou ela. “Junte isso aos I / Os suportados, você realmente pode melhorar a precisão e a velocidade das aplicações de controle do motor.”
Além disso, os clientes estão fazendo cada vez mais no limite e têm níveis mais altos de requisitos de segurança e proteção, disse ela. “Temos um acelerador de hardware para fazer exatamente isso - um acelerador de segurança, que é isolado do resto do chip e permite que os clientes realmente alcancem alguns dos níveis de proteção ou níveis de segurança que sua aplicação pode exigir.”
Ghelani também disse que, ao trazer esses aceleradores de hardware, eles descarregam parte dessa largura de banda maior ou aplicativos de computação intensiva para núcleos especializados para reduzir o consumo de energia e o custo total do sistema.
A família também inclui um MCU com liberdade de interferência (FFI) usado principalmente para monitoramento e diagnóstico, e uma série de protocolos gerais e de E / S, para que esses dispositivos possam ser usados em um grande número de aplicações, acrescentou ela. “Juntamos isso a algumas interfaces de alta velocidade, como o switch Gigabit Ethernet de 2 portas com suporte para IEEE 1588 e rede sensível ao tempo ou TSN, e isso realmente permite que o conjunto de dispositivos funcione em alguns tipos de aplicativos de alta largura de banda.”
Por último, os recursos de segurança on-chip incluem suporte para os requisitos de criptografia mais recentes e mecanismos de segurança funcional integrados, diagnósticos e colaterais para ajudar a permitir que os integradores de sistema atinjam o nível de integridade de segurança (SIL) 3 do padrão IEC 61508 com seus projetos industriais.
Ferramentas e treinamento
(Fonte: Texas Instruments) Clique para ampliar a imagem
Para simplificar e acelerar o design, a TI também oferece o kit de desenvolvimento Sitara AM243x LaunchPad, permitindo que os desenvolvedores comecem a usar o controle de precisão em tempo real e recursos de rede prontos para uso. Disponível em TI.com, o kit de desenvolvimento custa $ 89.
Os desenvolvedores também têm acesso a exemplos de referência de aplicativos específicos, ferramentas, software e o portal de treinamento MCU + Academy para ajudar designers com tarefas simples a complexas.
As versões de pré-produção do AM2431, AM2432 e AM2434 agora estão disponíveis exclusivamente em TI.com em um pacote de 17 × 17 mm ou 11 × 11 mm. O preço começa em $ 6.05 para quantidades de 1,000 unidades.
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