XMC1400 – tanie zarządzanie energią w czasie rzeczywistym

Mikrokontrolery z serii XMC1400 firmy Infineon Technologies pozwolą zrealizować nowe zadania w obszarach automatyki przemysłowej, cyfrowych przetwornic i elektronicznego sterowania. W porównaniu z wcześniejszymi produktami z rodziny XMC1000 seria XMC1400 oferuje większą wydajność podczas sterowania i dodatkowe funkcje komunikacji. Seria XMC1400 wykorzystuje procesor ARM Cortex-M0 i zapewnia wyczerpujący zestaw układów peryferyjnych dobranych z myślą o docelowych zastosowaniach. Należą do nich układy wykonawcze w napędach elektrycznych oraz elektroniczne układy kontroli w małych silnikach spalinowych spotykanych w kosiarkach, piłach łańcuchowych lub agregatach.

Produkty z serii XMC1400 oferują większe możliwości kontroli niż mikrokontrolery XMC1000, jak również większą moc obliczeniową – przekłada się to na lepszą dokładność sterowania. Układy są taktowane zegarem 48 MHz, w serii XMC1000 było to 32 MHz. W modelach XMC1400 ważne elementy sterujących układów peryferyjnych, takie jak czasomierze PWM i przetworniki analogowo-cyfrowe mogą pracować z podwójną częstotliwością 96 MHz. Unikalną cechą wśród produktów opartych na rdzeniu Cortex-M0 jest możliwość wykonywania obliczeń trygonometrycznych i dzielenia w czasie rzeczywistym. Zintegrowany koprocesor matematyczny MATH pracuje równolegle z procesorem Cortex-M0 i realizuje dodatkowe operacje w czasie rzeczywistym.

Wydajne mikrokontrolery z serii XMC1400 mają cztery moduły czasomierza CCU (dwa moduły CC4 i dwa CCU8), co daje w sumie 16 niezależnych czasomierzy, służących na przykład generacji sygnału PWM w czasie rzeczywistym. Pozwala to spełnić wymagania stawiane elektronicznym układom regulacji i kontroli zapłonu, przepustnicy i pompy wtryskowej w małych i tanich silnikach spalinowych. Do kontroli silników elektrycznych układy z serii XMC1400 mają dwa interfejsy pozwalające na podłączenie czujników Halla lub enkoderów optycznych. XMC1400 zawiera również układ peryferyjny BCCU odpowiedzialny za jasność i kolor w cyfrowych układach przyciemniania bez migotania oraz regulacji koloru lamp LED. Pozwala to na projektowanie wielokanałowych zasilaczy impulsowych, które regulują kolor lamp LED w celu symulacji światła słonecznego (regulowana biel). Układy XMC1400 maja również do czterech komparatorów służących do sterowania zasilaczami impulsowymi. Wcześniejsze mikrokontrolery XMC1000 miały najwyżej 3.

Czwarta rewolucja przemysłowa wymaga zdecentralizowania decyzji podejmowanych przez urządzenia pracujące w sieci. W dowolnym zastosowaniu wymagającym sieciowej współpracy wielu czujników i układów wykonawczych XMC1400 zapewnia nie tylko odpowiednią wydajność do kontroli w czasie rzeczywistym, ale też niezbędne interfejsy. Układy XMC1400 zapewniają rozsądny koszt całego systemu w przypadku niezbyt skomplikowanych rozwiązań. Wszystkie modele XMC1400 zawierają standardowe interfejsy komunikacji, takie jak UART, I2C, SPI oraz I2S. Modele XMC1403 oraz XMC1404 mają również możliwość łączenia użytkowników dwóch magistral CAN. Jest to jeden z najczęściej używanych standardów w systemach automatyki.

Podobnie jak w przypadku mikrokontrolerów XMC1000, Infineon oferuje wersje XMC1400 dopasowane do potrzeb użytkownika, które wykorzystują bezpieczny bootloader i odpowiedni zestaw narzędzi, który może bezpiecznie załadować program do pamięci Flash w zaszyfrowanej formie.

Dostępne są już próbki układów z serii XMC1400 we wszystkich wariantach obudów, jak również małe płytki testowe lub zestawy uruchomieniowe (bootkit). W przypadku modeli XMC1400 w obudowach LQFP-64 produkcja już się rozpoczęła. W pozostałych przypadkach rozwinięcie produkcji jest zaplanowane na drugi kwartał 2016 roku. Warianty XMC1400 różnią się takimi parametrami jak rozmiar pamięci (od 32 do 200 KB Flash) czy liczba układów PWM (od 8 do 16) i węzłów CAN (0 lub 2). Dostępne modele obudów to VQFN-40 (kompatybilna pod względem wyprowadzeń z XMC1300), VQFN-48, VQFN-64 oraz LQFP-64. Seria układów XMC1400 jest obsługiwana przez środowisko projektowe DAVE.

O autorze