PowerPC w SPC56: RISC-owe mikrokontrolery 32-bitowe w ofercie STMicroelectronics

Podział rodziny SPC56 na tak wiele podrodzin i ich aplikacyjna specjalizacja wynikają m.in. z pomysłu producenta, który chce dostarczać jednorodną sprzętowo platformę dla całych pojazdów: mikrokontrolery SPC56 mają pracować zarówno w systemie centralnego zamka, sterownikach wycieraczek i lusterek, jak i w systemach ABS i ESP, sterownikach airbagów czy elektrycznego wspomagania systemu kierowniczego. Nikt nie ma wątpliwości, że podzespoły stosowane w systemach od których zależy zdrowie lub życie kierowcy powinny charakteryzować się bardzo wysoką niezawodnością. Z tego właśnie powodu mikrokontrolery SPC56 wyposażono w system kontroli i korekcji poprawności danych przechowywanych w pamięciach (ECC dla Flash i RAM), w niektórych wersjach mikrokontrolerów także system dynamicznego obliczania i weryfikacji CRC podczas transferów DMA. Niektóre typy mikrokontrolerów w podrodzinie Leopard wyposażono ponadto w dwa rdzenie (rysunek 4) wspomagane mechanizmami diagnostycznymi, spełniającymi zalecenia norm IEC61508 SIL3 oraz ISO26262 ASIL. W zależności od typu mikrokontrolera, oferowane są wersje z dwoma jednakowymi rdzeniami (jak np. w SPC56EL70 – dwa rdzenie e200z4, czy SPC56AP60 – dwa rdzenie e200z0) lub asymetryczne, wyposażone w dwa różne rdzenie (jak np. SPC56EC74B3 – rdzenie: e200z4 + e200z0).

Rys. 4. Schemat blokowy dwurdzeniowego mikrokontrolera z rodziny SPC56

W ramach maksymalizacji niezawodności, mikrokontrolery SPC są standardowo przystosowane do pracy w zakresie temperatur od –40 do +105^oC, dostępne są także wersje przystosowane do pracy w temperaturze otoczenia do +125^oC przy temperaturze struktury +125^oC.

Dla mikrokontrolerów SPC56 producent oferuje bazujące na Eclipse środowisko programistyczne o nazwie SPC5 Studio, wspierane przez wielu zewnętrznych producentów oferujących m.in. interfejsy do debugowania i programowania, własne kompilatory, pakiety bibliotek i wsparcie techniczne. Firma STMicroelectronics przygotowała także własne zestawy startowe z mikrokontrolerami SPC56, podobne rozwiązania oferują producenci zewnętrzni.

Programiści piszący aplikacje na SPC56 mogą korzystać także ze środowiska bazującego na standardzie Automotive Open System Architecture (AUTOSAR), w ramach którego – poza bibliotekami do obsługi peryferiów dostępny jest także system operacyjny.

Prezentowane w artykule mikrokontrolery to nowość w ofercie STMicroelectronics, warto wspomnieć, że mająca odpowiednik w portfolio jednego z rynkowych konkurentów – firmie Freescale (rodzina MPC56). Dzięki temu, znaczna część narzędzi sprzętowych zgodnych z MPC56 może współpracować także z mikrokontrolerami SPC56.

Ze względu na swoją specyfikę i bardzo dużą uwagę przykładaną do niezawodności, mikrokontrolery SPC56 nie są w stanie stawić (cenowego) czoła mikrokontrolerom z rodziny STM32, ale ich dostępność na rynku daje szansę na budowę urządzeń o podwyższonej niezawodności także małym firmom nie operującym na masowym rynku aplikacji automotive. Dotychczas nie było to tak łatwe.