Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

Silicon Mobilitate »OLEA T222-1005

firma Silicon Mobilitate pentru câțiva ani a plecat de la un start-up este destul de o companie serioasa, cu sprijinul guvernului francez. Motivul pentru această creștere rapidă a devenit o idee destul de îndrăzneață a unui mod fundamental nouă organizare a sistemelor inteligente auto. În loc de creștere în mod constant nuclee de productivitate din Silicon Mobilitate își propune să elimine blocajele din canalele de transmisie a datelor ca urmare a introducerii de noi tehnologii ale circuitelor logice programabile-câmp. Rezultatul acestei abordări a fost OLEAT222-1005 microcontroler - prima unitate controler auto cu logică programabilă.

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

LEAT222-1005 - primul aparat de comandă auto
un bloc logic programabil.

„arme“ inteligente ale vehiculelor moderne, este în continuă creștere. Nici una din mașină modernă nu este completă fără o microprocesoare. Majoritatea producătorilor de microprocesoare pentru industria de automobile oferă o arhitectură de calculator distribuit.

Abordarea tradițională presupune o topologie de autobuz, cu o multitudine de unități de calcul (Fig. 2). Performanța acestor blocuri poate varia de la senzori de putere mică (presiune, temperatură, etc ...) Pentru superproductive module de control central. Această asimetrie se datorează faptului că blocurile centrale sunt utilizate în principal pentru calcule. Funcții de colectare directă a informațiilor transmise la detector, iar funcțiile de interacțiune directă cu elementele de acționare să ia driver-ul inteligent. În acest scop, ca driverele și senzorii sunt bazate pe microcontrolere cu un set de periferice dorite (temporizator, controlorii de PWM, ADC, DAC, codificatoare, și așa mai departe. D.). Interacțiunea unităților centrale, senzori și drivere are loc pe magistrala de date.

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

Abordări ale sistemului inteligent de automobile.

În astfel de sisteme de obicei realiza o performanță mai bună prin creșterea performanțelor procesoarelor. Această abordare are un efect pozitiv, atâta timp cât plafonul nu este atins de autobuz de date capacitate. magistrala CAN moderne care funcționează la viteze de până la 1 Mb / s, dar chiar și o astfel de frecvență nu este suficient pentru noi sisteme. Pentru a rezolva această problemă, dezvoltarea unor protocoale îmbunătățite, cum ar fi CAN FD determinată de timp. Cu toate acestea, punerea în aplicare a unor astfel de protocoale este destul de complicată, ceea ce face imposibilă pentru a sprijini microcontrolere low-power.

Un alt mod de a rezolva problema de creștere a eficienței poate fi dezvoltarea de noi microcontrolere care se integrează într-un caz și un procesor puternic, și o gamă largă de periferice. Cu toate acestea, există capcane. În primul rând, trebuie să se asigure că noile produse la cerințele standardelor de automobile în ceea ce privește compatibilitatea și siguranța codului electromagnetic. În al doilea rând, flexibilitatea unor astfel de chips-uri este scăzut. Motivul pentru acest lucru sunt „blocaje“ în formă de autobuze interne de performanță insuficientă, precum și conectarea non-optimă între periferie și nucleul procesorului în microcontroler. Silicon Mobilitate Compania își propune să rezolve această problemă prin utilizarea unui bloc special de logică programabilă.

Noua tehnologie are o denumire generală OLEA corporativă. microcontrolere Olea au mai multe caracteristici de bază (Figura 3):

  • AMEC® (Motor avansat Evenimente Control) - bloc logic programabil, care oferă un schimb de comunicare flexibilă și eficientă între nucleu de calcul (sau mai multe nuclee) și periferie, de exemplu, motoare electrice;
  • SILant® (integritate a siguranței la nivel de agent) - Unitate de protecție pentru detectarea, corectarea și prevenirea erorilor în executarea codului;
  • Suport pentru mai multe nuclee de procesoare independente ARM Cortex R5f;
  • O gamă largă de periferice (SPI, porturi de intrare-ieșire, DAC PWM, ADC, cronometre, și așa. D.).

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

microcontrolere Structura Olea.

AMEC® bloc logic programabil este un subsistem încorporat cu un set de mai multe module specializate:

  • Unitatea flexibilă Logic, FLU - FPGA modul programabil;
  • Signal Processing Unități cauc - Unitate de procesare a semnalului digital. Suporta multiplicare pe 24 de biți și punerea în aplicare hardware a IIR și filtru digital FIR;
  • Unitatea Math - accelerator matematică pentru calcule matematice / trigonometrice, de exemplu, funcțiile sinus, cosinus, arctangentă, divide, rădăcină pătrată etc;..
  • Perepherials-Powertrain gata set, PrP - un set de interfețe pentru operarea mai productivă a senzorilor și actuatori;
  • Trigger router - matrice de conexiune suplimentar pentru FLU și PrP;
  • I O router / - cu un ac compus matrice cip;
  • DPRAM (RAM dual-portat) - memorie dual-port cu o interfață de acces în paralel. Permite înregistrarea datelor și citirea simultană. Acționează ca o memorie partajată între AMEC® și sistemul (CPU și DMA) pentru a furniza cel mai rapid posibil schimbul de date.

Link-ul mai interesant și neobișnuit în acest caz este modul FLU care, în esență, este un PLD construit pe baza blocului logic programabil CLB (Configurabil Logic Block) sau operațiuni de scalare ale SPU blocuri (scalar de produse Computation de unități), unități de input-output ( i / O), blocuri de conectare CB (bloc de conectare) și multiplexoare sbox (întrerupătoare). Fiecare CLB cuprinde o unitate de LUT tabel de conversie (tabel de căutare) și DFF flip-flop (Fig. 4).

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

Organizarea de blocuri logice programabile în microcontrolere AMEC®
OLEA.

Un element important în compoziție este o periferie productivă bloc AMEC® PrP, care este proiectat pentru operare de mare viteză de senzori și elemente de acționare. Acesta include următoarele module:

  • TEPE (motor termic Poziția Estimator) - co-procesor pentru calcul și predicție a coordonatelor unghiulare;
  • interfață SPI;
  • Protocol Interface TRANSMISE (Single Edge Nibble Transmission Protocol Interface);
  • Interfață PSI5 (Peripheral Sensor Interface);
  • Quadrature QUADRA encoder (Quadrature de encoder);
  • captarea și unitatea de filtrare CAPTURE;
  • Porturi de intrare-ieșire GPIO;
  • generatoare și temporizatoare PWM;
  • Generator de precizie CWG (Complex Wave Generator);
  • Mai multe tipuri de ADC.

Datorită prezenței AMEC®, posibil să se formeze comunicarea optimă între procesor, periferice, diferiți senzori și instrumente. În particular, în fig. 5 prezintă un exemplu de implementare a unui circuit de control al motorului brushless.

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

EXEMPLU beskolektornym circuitul de control al motorului.

După cum sa menționat deja, una dintre problemele majore de implementare a procesoarelor și microcontrolere în aplicații auto este necesitatea de a asigura un grad ridicat de securitate. OLEA îndeplinesc cele mai stricte cerințe, inclusiv securitatea codului. A anunțat performanță puternică este de așteptat să ajungă în detrimentul tehnologiei SILant®. Acesta oferă protecție împotriva întreruperilor de fond OLEA toate microcontrolere blochează eliberând astfel procesorul din aceasta.

In acest moment, familia OLEA® are următoarele caracteristici:

  • 1 la 3 nuclee ARM® Cortex-R5f cu o frecvență de funcționare de 350 MHz și 2600 DMIPS ieșire / 295 WMIPS;
  • 8 MB de memorie eFlash, până la 512 Kbytes de RAM;
  • bloc AMEC® logic programabil, cu un număr de elemente logice programabile 3000 la 11000;
  • SILant® de securitate;
  • Până la 256 de canale de cronometre;
  • până la 60 de porturi de intrare-ieșire;
  • Temperatura de operare: -40 ... + 125 ° C (AEC-Q100 gradul 1), opțional -40 ... + 135 ° C

Familia OLEA este de așteptat să se extindă la trei reprezentanți:

OLEAT222-1005 - mononucleare frecvență de funcționare microcontroler de 200 MHz, numărul de celule logice 5000, capacitatea de memorie de 2 MB, performanțele corpului QFP100, QFP144 și QFP176.

OLEAT444-1008 - microcontroler cu dublă frecvență de funcționare de 300 MHz, numărul de celule logice 8000, capacitatea de memorie de 4 MB, corpul și performanțele BGA292 QFP176.

OLEAT568-1011 - trinuclear frecvență de funcționare microcontroler de 350 MHz, numărul de porți logice 11000, o capacitate de memorie de 8 MB, corpul sau predări BGA292 BGA516.

Cu toate acestea, până în prezent serviciile de dezvoltatori sunt disponibile doar microcontrolere OLEA T222-1005 (fig. 6).

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

Aspect OLEAT222-1005 Hull
performanță QFP144.

Schema bloc OLEA T222-1005 corespunde generală microcontroler schema OLEA de mai sus (Fig. 7).

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

Structurale OLEAT222-1005 circuitul controler.

Un rol important în selectarea controlerului este prezența sau absența unor instrumente adecvate pentru dezvoltarea și depanarea software-ului. Acest lucru este valabil mai ales de noi produse, inclusiv microcontrolere Olea. Silicon Mobility Compania pretinde de a avea un sprijin ferm de sprijin și software terț (fig. 8). În acest brand înseamnă că utilizatorii au acces la un acces deplin la un număr de biblioteci.

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

controlere Olea alt suport IDE.

Vorbind despre mijloacele de brand, în primul rând ne referim la COMPOSER IDE OLEA® (fig. 9). OLEA® COMPOSER vă permite să generați C și codul de HDL, precum și pentru a monitoriza variabile în timp real.

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

software-ul de dezvoltare și depanare pentru controlere Olea.

Un loc important în biblioteca pachetul firmware ocupă OLEA® LIB:

  • OLEA® LIB Math - biblioteca de funcții matematice;
  • OLEA® LIB Algo - biblioteca algoritmilor de specialitate;
  • Sistemul LIB OLEA® - un set de funcții pentru optimizarea sistemului.

Dezvoltarea hardware-ului poate fi simplificată prin utilizarea procesului set OLEA®T222 Starter Kit (fig. 10).

Primul motor controller din blocul logic programabil de mobilitate siliciu

LEAT222-1005 - prima unitate controler auto
logic programabil.

Este prea devreme pentru a vorbi despre faptul că microcontrolere OLEA® din Silicon Mobility va fi un progres real în domeniul electronicii auto. Cu toate acestea, formarea unui sistem inovator de conexiuni interne, disponibilitatea de protecție de la eșec SILant®, o gamă largă de funcționare, conformitatea cu AEC-Q100 grad 1 face microcontrolere OLEA® atractive pentru industrie.

Specificații controler OLEA T222-1005:

Despre companie

Vezi specificații mai detaliate ale controlerului de Mobilitate Silicon