Microchip stellt kostenoptimierte DSCs für Echtzeitsteuerungen vor

Microchip Technology hat die Familie der Digital Signal Controller (DSC) dsPIC33CK Value Line vorgestellt, die für Echtzeitsteuerungsanwendungen entwickelt wurde, bei denen ein ausgewogenes Verhältnis von Rechenleistung, Peripherieintegration und Kosteneffizienz erforderlich ist. Die Bausteine sind für industrielle Automatisierung, Automobilelektronik, Konsumgüter und Medizintechnik ausgelegt, in denen präzise Steuerung und zuverlässiger Betrieb entscheidend sind.

Integriertes Design für Anforderungen der Echtzeitsteuerung
Viele Embedded-Control-Systeme benötigen schnelle Reaktionszeiten, präzise Sensorerfassung und mehrere Kommunikationsschnittstellen bei gleichzeitig niedrigen Systemkosten. Anwendungen wie feldorientierte Motorregelung (FOC), kapazitive Touch-Bedienoberflächen und hochpräzise Sensortechnik sind auf deterministische Verarbeitung und eng integrierte Peripheriefunktionen angewiesen.

Die dsPIC33CK Value Line adressiert diese Anforderungen durch die Kombination von Verarbeitungs-, Analog- und Kommunikationsfunktionen in einem einzigen Controller. Durch die Integration von Funktionen, die andernfalls zusätzliche Komponenten erfordern würden, lassen sich die Komplexität von Leiterplatten, die Anzahl der Bauteile und die Gesamtkosten des Systems reduzieren.

Die Controller arbeiten mit Taktfrequenzen von bis zu 100 MHz und unterstützen eine deterministische Ausführung, die für Echtzeitsteuerungsarchitekturen mit vorhersehbaren Reaktionszeiten von zentraler Bedeutung ist.

Integrierte Analog- und PWM-Funktionen für präzise Regelungen
Ein wesentliches Merkmal der neuen DSC-Familie ist die Integration von Analog- und Steuerungsperipherie für Closed-Loop-Regelungsanwendungen. Die Bausteine verfügen über einen 12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC), einen 12-Bit-Digital-Analog-Wandler (DAC) sowie einen integrierten Analogkomparator.

Der ADC unterstützt Abtastraten von bis zu 2 Millionen Samples pro Sekunde (2 MSPS) über acht Kanäle und ermöglicht eine schnelle Erfassung von Sensordaten in Motorsteuerungs- und industriellen Überwachungsanwendungen. Das integrierte Pulsweitenmodulationssystem (PWM) bietet eine Auflösung von bis zu 2 Nanosekunden und unterstützt damit die hochpräzise Steuerung von Motoren, Leistungswandlersystemen und anderen zeitkritischen elektronischen Funktionen.

Diese Fähigkeiten ermöglichen Entwicklern die Implementierung fortschrittlicher Regelalgorithmen bei gleichzeitiger Reduzierung externer Analogkomponenten.

Skalierbare Speicheroptionen und langfristige Designflexibilität
Die dsPIC33CK Value Line ist mit programmierbaren Flash-Speicherkapazitäten von 32 KB bis 256 KB verfügbar. Dadurch können Entwickler die passende Variante entsprechend den Anforderungen ihrer Anwendung auswählen und gleichzeitig die Kompatibilität mit anderen Mitgliedern der dsPIC33CK-Produktfamilie beibehalten.

Die Kompatibilität innerhalb des gesamten dsPIC33CK-Ökosystems bietet einen Migrationspfad für zukünftige Produktupgrades und ermöglicht die Skalierung von Rechenleistung oder Speicherressourcen ohne umfangreiche Neuentwicklungen. Diese Skalierbarkeit ist insbesondere in industriellen und automobilen Entwicklungszyklen mit langen Produktlebensdauern von Bedeutung.

Kommunikationsschnittstellen für Embedded-Control-Netzwerke
Moderne Embedded-Systeme werden zunehmend in vernetzten Umgebungen eingesetzt, die die Unterstützung verschiedener Kommunikationsstandards erfordern. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, integriert die Controller-Familie CAN FD, LIN, SENT, UART, SPI und I²C.

Die Unterstützung von CAN FD und LIN macht die Bausteine für elektronische Steuergeräte im Automobilbereich geeignet, während SENT die Kommunikation mit Fahrzeugsensoren ermöglicht. SPI, UART und I²C unterstützen die Anbindung von Sensoren, Displays, Funkmodulen und anderen Peripheriegeräten, die häufig in industriellen Automatisierungs- und Konsumgüteranwendungen eingesetzt werden.

Diese umfassenden Kommunikationsmöglichkeiten ermöglichen es einer einzelnen Controller-Plattform, unterschiedlichste Embedded-Control-Architekturen und vernetzte Geräteökosysteme zu unterstützen.

Automotive-Zuverlässigkeit und integrierte Sicherheitsfunktionen
Die Controller sind nach AEC-Q100 Grade 1 qualifiziert. Dieser Automotive-Zuverlässigkeitsstandard bestätigt den Betrieb von Halbleitern in einem Temperaturbereich von typischerweise -40 °C bis +125 °C. Damit eignen sich die Bausteine für anspruchsvolle Einsatzbedingungen in Automobil- und Industrieanwendungen.

Darüber hinaus verfügen die Geräte über Sicherheitsmechanismen wie Secure Boot und sichere Firmware-Updates. Diese Funktionen tragen dazu bei, Systemsoftware vor unbefugten Änderungen zu schützen und unterstützen ein sicheres Lebenszyklusmanagement vernetzter Embedded-Systeme.

Durch die Kombination aus Zuverlässigkeitszertifizierung und integrierter Sicherheit erfüllen die Controller die steigenden Anforderungen an sichere und zuverlässige Systeme in der industriellen Automatisierung und Automobilelektronik.

Entwicklungsökosystem für schnelles Prototyping
Zur Beschleunigung von Evaluierung und Entwicklung bietet Microchip ein kostengünstiges Curiosity Nano Evaluation Kit für die dsPIC33CK Value Line an. Das Kit enthält einen integrierten Debugger, sodass in der frühen Entwicklungsphase keine externe Programmier- oder Debug-Hardware erforderlich ist.

Die Plattform ist kompatibel mit dem Curiosity Nano Base for Click Boards, Touch-Adapterboards sowie einem Dual Inline Module (DIM) für Motorsteuerungs-Prototyping. Entwickler können die Bausteine außerdem innerhalb des MPLAB-Entwicklungsökosystems einschließlich des MPLAB XC-DSC Pro Compilers nutzen.

Dadurch können Ingenieure Echtzeitsteuerungsanwendungen über mehrere Produktgenerationen hinweg in einer einheitlichen Entwicklungsumgebung prototypisieren, testen und implementieren.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die in der ursprünglichen Pressemitteilung nicht enthalten waren.

Die dsPIC33CK Value Line tritt in einen Wettbewerbsmarkt ein, zu dem unter anderem die Serien C2000 F28002x von Texas Instruments, die STM32G4-Familie von STMicroelectronics sowie die S32K-Serie von NXP gehören. Zu den üblichen Vergleichskriterien in diesem Segment zählen Prozessortaktfrequenz, ADC-Abtastrate, PWM-Auflösung, Kommunikationsschnittstellen, Speicherkapazität und Sicherheitszertifizierungen.

Mit Taktfrequenzen von bis zu 100 MHz, einem integrierten 12-Bit-ADC mit bis zu 2 MSPS sowie einer PWM-Auflösung von 2 Nanosekunden ist die dsPIC33CK Value Line für Motorsteuerungs- und Digital-Power-Anwendungen positioniert, die präzises Timing und deterministische Ausführung erfordern. Im Vergleich zu allgemeinen Mikrocontrollern kombinieren Digital Signal Controller klassische Mikrocontroller-Funktionen mit digitaler Signalverarbeitung und ermöglichen so die effiziente Implementierung von Regelalgorithmen in der industriellen Automatisierung, Automobilelektronik und intelligenten Sensorsystemen. Die Unterstützung von CAN FD, LIN und SENT entspricht zudem den Anforderungen moderner Automotive-Datenökosysteme und zukünftiger Embedded-Control-Netzwerke.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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