Texas Instruments (TI) đã ra mắt danh mục vi điều khiển (MCU) hiệu suất cao mới cho các ứng dụng phân tích, mạng và điều khiển thời gian thực. Tuyên bố khả năng tính toán gấp 10 lần so với MCU dựa trên flash, truyền thống, Sitara AM2x MCU mới được cho là sẽ thu hẹp khoảng cách giữa MCU và bộ xử lý để đáp ứng nhu cầu về phân tích thông minh, mạng tiên tiến và điều khiển thời gian thực trong tự động hóa công nghiệp, hệ thống ô tô và quản lý năng lượng bền vững.
Mike Pienovi, tổng giám đốc của Sitara MCU tại TI.
Ông nói, mức độ ngày càng tăng của các yêu cầu về hiệu suất được thúc đẩy bởi hai lý do chính. “Chúng là sự tích hợp nhiều hệ thống hơn vào một ứng dụng duy nhất nhưng cũng thông minh hơn khi các ứng dụng của khách hàng của chúng tôi tiếp tục phát triển và có các mức độ phức tạp khác nhau cần được hỗ trợ.”
Trong các hệ thống công nghiệp và ô tô, khách hàng đã phát triển sự phụ thuộc vào điều khiển thời gian thực và có hiệu suất cao hoặc khả năng ra quyết định nhanh để có thể xử lý nhiều dữ liệu hơn là một nhu cầu rõ ràng và là một xu hướng ngày càng tăng, ông nói thêm.
Pienovi cho biết: “Khi chúng tôi xem xét các thông tin liên lạc và hệ thống đang ngày càng trở nên tự động hơn, nơi chúng phải giao tiếp và cộng tác với các hệ thống khác trong một thiết bị đầu cuối tổng thể, thì nhu cầu về mạng băng thông cao hơn cũng tăng lên.
“Với dòng MCU Sitara AM2x, chúng tôi đang cố gắng giải quyết những gì chúng tôi thấy là khoảng cách giữa những gì bộ vi điều khiển truyền thống có thể đạt được và những gì bộ xử lý hiệu suất cao hơn truyền thống có thể giải quyết,” ông nói. “Chúng tôi đang cung cấp mức hiệu suất tính toán của bộ xử lý với sự đơn giản được thiết kế MCU.”
(Nguồn: Texas Instruments)
Xử lý, kiểm soát, mạng và bảo mật
Dòng MCU AM2x có thể đạt được các yêu cầu về xử lý, điều khiển và mạng ở mức độ cao hơn nhờ vào bốn tính năng chính - xử lý hiệu suất cao, tích hợp thiết bị ngoại vi, bộ tăng tốc phần cứng và bảo mật trên chip.
Đầu tiên, họ cung cấp khả năng xử lý hiệu suất cao với các thiết bị đơn đến đa lõi, chạy ở tốc độ lên đến 800 MHz mỗi lõi, cùng với mức tiêu thụ điện năng ít hơn 1 watt. Nó cũng tích hợp các thiết bị ngoại vi và bộ gia tốc chuyên dụng mà các kỹ sư có thể lựa chọn dựa trên các ứng dụng của họ. AM243x MCU là dòng thiết bị đầu tiên có trong danh mục AM2x, có tối đa bốn lõi Arm Cortex-R5F, mỗi lõi chạy lên đến 800 MHz.
Họ AM2x của MCU được tạo thành từ nhiều họ con - AM2431, AM2432 và AM3234 - để cung cấp cho khách hàng một số tùy chọn để mở rộng quy mô và chọn các bộ phận có thể đặt hàng phù hợp cho ứng dụng của họ, Sonia Ghelani, giám đốc kinh doanh của TI cho biết Sitara MCU.
Cô cho biết, các khối chung trong nhóm các bộ phận là nhiều lõi RF5, mỗi lõi mang lại hiệu suất lên tới 1 GHz, có thể chuyển thành hơn 6,000 DMIP [khả năng tính toán]. “Nếu bạn nhìn vào các MCU truyền thống ngày nay, chúng thường nằm trong phạm vi hàng trăm DMIPS, vì vậy, điều này mang lại cho khách hàng sự gia tăng chức năng rất lớn về mặt cải thiện hiệu suất cho bất kỳ ứng dụng của họ có thể là gì.
“Các lõi RF5 đang mang lại hiệu suất cao hơn rất nhiều và khách hàng có thể quay số chính xác phiên bản nào của thiết bị AM243x hoạt động cho các ứng dụng của họ,” cô nói thêm.
TI cho biết tốc độ xử lý cao này rất quan trọng trong các thiết bị nhà máy như rô bốt, nơi các phép tính nhanh kết hợp với bộ nhớ trong của MCU nâng cao độ chính xác của chuyển động và tốc độ di chuyển của rô bốt, mang lại năng suất cao hơn. Khả năng xử lý bổ sung cho phép các nhà thiết kế thêm phân tích cho các chức năng như bảo trì dự đoán để giảm thời gian ngừng hoạt động trên các tầng nhà máy. Trong các ứng dụng điển hình, thiết bị AM243x có thể đạt được mức hiệu suất này trong khi tiêu thụ ít hơn 1 W công suất hoạt động, TI cho biết.
(Nguồn: Texas Instruments)
Bằng cách tích hợp các thiết bị ngoại vi cảm biến và hành động, MCU mang đến khả năng điều khiển và kết nối mạng theo thời gian thực, cho phép xử lý và kiểm soát thời gian thực với độ trễ thấp để tự động hóa nhà máy cũng như các bộ tăng tốc truyền thông để đơn giản hóa mạng công nghiệp. Ngoài ra, các thiết bị AM243x hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông công nghiệp, bao gồm Gigabit Ethernet, EtherNet / IP, EtherCAT, PROFINET và IO-Link Master.
Gia đình cung cấp một số máy gia tốc phần cứng, Ghelani cho biết. “Chúng tôi có một bộ tăng tốc phần cứng cho các giao thức dựa trên Ethernet công nghiệp và có một số giao thức được hỗ trợ. Nếu bạn nghĩ về các ứng dụng nhà máy truyền thống của mình, chẳng hạn như bộ điều khiển logic có thể lập trình hoặc I / O từ xa, tất cả những thứ này đều yêu cầu các điểm cuối giao tiếp với nhau và đó là nơi giảm tải một số giao tiếp công nghiệp đó sẽ mang lại cho khách hàng một đường dẫn độ trễ thấp. "
“Ngoài ra, có một bộ tăng tốc phần cứng thứ cấp có thể được sử dụng để hỗ trợ giao thức băng thông cao hơn và cũng cho các ứng dụng điều khiển động cơ,” cô nói thêm. “Kết hợp với I / Os được hỗ trợ, bạn thực sự có thể cải thiện độ chính xác và tốc độ của các ứng dụng điều khiển động cơ.”
Ngoài ra, khách hàng ngày càng làm nhiều hơn và có mức độ yêu cầu cao hơn về cả an toàn và bảo mật, cô nói. “Chúng tôi có một bộ tăng tốc phần cứng để làm điều đó - một bộ tăng tốc bảo mật, được tách biệt khỏi phần còn lại của chip và cho phép khách hàng thực sự đạt được một số cấp độ an toàn hoặc cấp độ bảo mật mà ứng dụng của họ có thể yêu cầu.”
Ghelani cũng nói rằng bằng cách đưa vào các bộ tăng tốc phần cứng này, họ sẽ giảm tải một số ứng dụng có băng thông cao hơn hoặc máy tính chuyên sâu xuống các lõi chuyên biệt để giảm cả lượng điện năng cũng như tổng chi phí hệ thống.
Họ cũng bao gồm một MCU không bị nhiễu (FFI) chủ yếu được sử dụng để giám sát và chẩn đoán, cùng một số giao thức I / O chung và I / O, vì vậy các thiết bị này có thể được sử dụng trong một số lượng lớn các ứng dụng, cô nói thêm. “Chúng tôi kết hợp điều đó với một số giao diện tốc độ cao như bộ chuyển mạch Gigabit Ethernet 2 cổng hỗ trợ cả IEEE 1588 và mạng nhạy cảm theo thời gian hoặc TSN và điều đó thực sự cho phép bộ thiết bị hoạt động trong một số loại ứng dụng băng thông cao.”
Cuối cùng, các tính năng bảo mật trên chip bao gồm hỗ trợ các yêu cầu mã hóa mới nhất và các cơ chế an toàn chức năng tích hợp, chẩn đoán và tài sản thế chấp để giúp các nhà tích hợp hệ thống nhắm mục tiêu đến Mức độ toàn vẹn an toàn (SIL) 3 của tiêu chuẩn IEC 61508 với các thiết kế công nghiệp của họ.
Công cụ và đào tạo
(Nguồn: Texas Instruments) Nhấp để xem hình ảnh lớn hơn
Để đơn giản hóa và tăng tốc độ thiết kế, TI cũng cung cấp Bộ phát triển Sitara AM243x LaunchPad, cho phép các nhà phát triển bắt đầu sử dụng khả năng kiểm soát thời gian thực chính xác và mạng ngoại vi. Có sẵn trên TI.com, bộ công cụ dành cho nhà phát triển có giá $ 89.
Các nhà phát triển cũng có quyền truy cập vào các ví dụ, công cụ, phần mềm tham khảo dành riêng cho ứng dụng và cổng đào tạo MCU + Academy để trợ giúp các nhà thiết kế với các tác vụ từ đơn giản đến phức tạp.
Các phiên bản tiền sản xuất của AM2431, AM2432 và AM2434 hiện chỉ có sẵn trên TI.com trong gói 17 × 17 mm hoặc 11 × 11 mm. Giá bắt đầu từ 6.05 đô la cho số lượng 1,000 chiếc.
về Texas Instruments