Mikrocontroller Hochauflösende PWM von Infineon sorgt für noch effizientere digitale Leistungswandlung

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Neue Leistungsklassen seiner XMC4000-Mikrocontroller bietet Infineon speziell für Industrieanwendungen an. Die MCUs basieren auf ARMs Cortex-M4-Prozessor und verwenden im Cortex-Bereich die hochauflösendste PWM-Einheit.

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Die XMC4000-Familie wurde speziell für Industrieanwendungen entwickelt. Als erste Cortex-basierte Mikrocontroller bieten XMC4400, XMC4200 und XMC4100 eine hochauflösende PWM-Einheit. Mit einem PWM-Zeitraster von nur 150 ps eignen sie sich besonders für die digitale Leistungswandlung in Wechselrichtern, Schaltnetzteilen und Unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV).
Die XMC4000-Familie wurde speziell für Industrieanwendungen entwickelt. Als erste Cortex-basierte Mikrocontroller bieten XMC4400, XMC4200 und XMC4100 eine hochauflösende PWM-Einheit. Mit einem PWM-Zeitraster von nur 150 ps eignen sie sich besonders für die digitale Leistungswandlung in Wechselrichtern, Schaltnetzteilen und Unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV).
(Infineon Technologies)

Als erste Cortex-basierte Mikrocontroller bieten die neuen XMC4400, XMC4200 und XMC4100 eine hochauflösende PWM-Einheit. Mit einem PWM-Zeitraster von nur 150 ps eignen sie sich besonders für die digitale Leistungswandlung in Wechselrichtern, Schaltnetzteilen und Unterbrechungs-freien Stromversorgungen (USV). Weitere Anwendungen sind E/A-Einheiten in der Automatisierung, Benutzerschnittstellen (HMI) und Erfassungs- und Steuerungssysteme.

„Mit XMC4400, XMC4200 und XMC4100 erweitert Infineon sein XMC4000 Portfolio um weitere Preis- und Leistungsklassen“, sagt Dr. Stephan Zizala, Senior Director, Industrial und Multimarket Mikrocontroller bei Infineon Technologies. „Die neuen Serien bieten alle Stärken der XMC4000-Familie und zusätzlich – einzigartig in der Cortex-Welt – eine hochauflösende PWM-Einheit. Ergebnis ist damit eine Regelungsgüte, die der Präzision analoger Lösungen vergleichbar ist.“

Infineon bedient mit den Serien XMC4400, XMC4200 und XMC4100 im Industrie-segment nun auch solche Anwendungen, die mit einem geringeren MCU-Leistungsumfang auskommen; CPU-Frequenz, Speichergröße und Anzahl der I/O-Funktionen sind entsprechend zugeschnitten. Wie die XMC4500-MCUs bieten XMC4400, XMC4200 und XMC4100 für Industrieanwendungen optimierte leistungsstarke Peripherie, schnelle und robuste Flash-Technologie, einen erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis zu 125 °C, hohe Qualitätsstandards sowie die Tools für die automatische Code-Generierung der Entwicklungsumgebung DAVE 3.

Weitere Funktionsmerkmale von XMC4400, XMC4200 und XMC4100

Die XMC4000-Familie umfasst derzeit die vier Serien XMC4500, XMC4400, XMC4200 und XMC4100. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen bei Core-Frequenz, Speicherkapazität, Peripheriefunktionen und der Anzahl der I/Os.

Die Serien XMC4400, XMC4200 und XMC4100 verfügen über ein leistungsfähiges CPU-Subsystem mit 120 MHz bzw. 80 MHz, DSP-Funktionalität, eine Floating-Point-Unit, schnelle Flashspeicher (512 KByte, 256 KByte bzw. 128 KByte) mit einer Lesezeit von nur 22 ns und Fehlerkorrektur sowie SRAMs bis zu 80 KByte.

Zur umfangreichen Peripherie gehören schnelle 12-Bit-AD- und -DA-Wandler sowie integrierte Delta-Sigma-Demodulator-Module (XMC4400).

Für eine leistungsfähige Kommunikation sorgen ein Ethernet MAC (XMC4400), USB 2.0- und CAN-Schnittstellen sowie serielle Kommunikationskanäle, die individuell per Software als UART, SPI, Quad-SPI, I2S oder I2C zu konfigurieren sind. Ein Touch-Interface und eine LED-Matrix sind eben-falls integriert.

DAVE 3 und Third-Party-Tools für eine effiziente Entwicklungsunterstützung

Auch für XMC4400, XMC4200 und XMC4100 ist die integrierte Entwicklungsplattform DAVE 3 verfügbar; mit ihr ist eine anwendungsorientierte Software-Entwicklung komfortabel und schnell. Die Eclipse-basierte Umgebung mit kostenlosem GNU-Compiler und Debugger lässt sich durch Third-Party-Tools erweitern.

Darüber hinaus unterstützt DAVE 3 die automatische Code-Generierung auf Basis vordefinierter Software-Komponenten, den „DAVE Apps“. Die Konfiguration der DAVE Apps erfolgt benutzerfreundlich über die grafische Benutzerschnittstelle. Damit sorgt DAVE 3 dafür, dass Entwickler von Industrieanwendungen mit nur geringem Programmieraufwand die Funktionalitäten der XMC4000-Mikrocontroller vollständig nutzen können.

Der erzeugte Code lässt sich in DAVE 3 kompilieren und debuggen oder zur Weiterverarbeitung in Third-Party-Tools importieren (derzeit Altium, ARM, Atollic, IAR Systems und Rowley).

Für die neuen Serien stehen erste DAVE Apps zum Download zur Verfügung, mit denen sich beispielsweise unterschiedliche digitale Signale erzeugen lassen. Weitere DAVE Apps werden folgen.

Infineon kooperiert mit über 20 Partnern, die weitere spezifische Development-Tools, Software-Lösungen, Schulungen und Consulting-Dienstleistungen für die XMC4000- Familie anbieten.

Verfügbarkeit von XMC4400, XMC4200, XMC4100 und von Entwicklungskits

Muster sind für alle drei Serien XMC4400, XMC4200 und XMC4100 verfügbar. Die Volumenfertigung ist für Ende Q2 2013 geplant. Die Serie XMC4400 (im Gehäuse LQFP-100- oder LQFP-64) bietet Taktfrequenzen von 120 MHz und Flashspeicher bis zu 512 KB. Die Bausteine der Serien XMC4200 und XMC4100 (beide LQFP-64oder VQFN-48) arbeiten mit 80 MHz. Der XMC4200 hat einen Flashspeicher von bis zu 256 KB, der XMC 4100 von bis zu 128 KB. Für alle Serien gibt es Hexagon Entwicklungs-Kits.

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