Microcontroller im Automobilbereich
Was ist ein Microcontroller (MCU)?
Ein Mikrocontroller ist ein Mikrorechner, der neben seinem Prozessor diverse andere wichtige Komponenten und Peripherie-elemente auf einem Chip vereint, also ein Ein-Chip-System, jedoch nicht zu verwechseln mit einem System-on-a-chip. Sie werden meist für ihre jeweiligen speziellen Anwendungsfälle angepasst ausgewählt und sollen im Optimalfall ihre Aufgaben mit möglichst wenig notwendigen externen Bausteinen erfüllen und können in großen Stückzahlen hergestellt werden. Oft vollführen sie Steuerungs- und Kommunikationsaufgaben verschiedenster Art.
Heutige und zukünftige Anforderungen von Microcontroller im Automobil Bereich
Die wohl essentiellste Anforderung von Automobil-Mikrocontroller-Familien klar ist die mitzubringende technische Sicherheit, die sich klar von Konsumgeräte- oder Kommunikationsanwendungen unterscheidet. Zusätzlich sorgen integrierte Flash- und RAM-Speicher mit ihren Sicherheitsmechanismen für Robustheit über den gesamten Lebenszyklus. Domänen- und Zonen-Steuergeräte integrieren logische Softwarefunktionen, die früher in verteilten Systemen realisiert wurden. Die Entwicklungskomplexität verlagert sich damit aus dem Fahrzeugnetzwerk mit vielen Einzelsteuergeräten in die Hardware- /Softwarearchitektur zen¬traler Domänen-/Zonensteuergeräte. Neben skalierbarer Rechenleistung bis hin zu 15 kDMIPS erfordern diese Flexibilität zur Integration von Funktionen verschiedener ASIL (Automotive Safety Integrity Level) nach ISO26262. Systemverfügbarkeit wird so zu einer echten technischen Herausforderung. Gigabit-Ethernet wird es erlauben, große Datenmengen zwischen Domänenrechnern auszutauschen. Für die Kommu¬nikation mit Sensorik und Aktoren werden weiterhin klassische Netzwerktechniken wie CAN, Flexray und LIN genutzt werden. Crypto-Sicherheit wird zudem eine zentrale Rolle spielen. Sichere Softwareupdates im späteren Fahrzeugbetrieb, das Erkennen von Manipula¬tionen des Netzwerks und der Schutz privater Daten erfordern leistungsfähige Sicherheitsfunktionen in allen Steuergeräteklassen.
Wo werden Microcontroller im Automotive Bereich eingesetzt?
In unserem Alltag sind Microcontroller heutzutage nicht mehr wegzudenken, egal ob Kühlschränke, Staubsauger, Fernseher, Netzgeräte oder jeder andere beliebige Alltagsgegenstände in dem auch nur ein wenig Elektronik stecken, betrachtet werden, sind in der Regel Microcontroller anzutreffen. So sind Sie ebenso im Automotive Bereich nicht mehr wegzudenken. Da Microcontroller vor allem Steuerung und Kommunikationsaufgaben übernehmen, gibt es eine Vielzahl von Anwendungen in Automobilien, die mit Microcontroller möglich werden und einfach sowie kosteneffizient umgesetzt werden können. In modernen Fahrzeugen kommen heute kleine 8- oder 16-Bit-Mikrocontroller (MCUs) in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz – von Positionssensoren bis hin zur Steuerung der Scheibenwischer. Da die Anwendungsvielfalt von Microcontroller sehr groß ist, werden Microcontrollerfamilien anwendungsspezifisch für den Automotive Bereich gefertigt.
Infineon Tricore Microcontroller
Einer der meist verwendeten Automotive Microcontroller Familien ist die TriCore Gerätefamilie. Im Schnitt steckt in jedem zweiten mindestens ein Microcontroller von der TriCore Familie. TriCore-basierte Mikrocontroller arbeiten in den zentralen Steuergeräten für Verbrennungsmotoren und Getriebe, wo sie die Einspritzung, Zündung oder Abgasrückführung steuern. Zunehmend werden sie auch für Hybrid- und Elektro-fahrzeugantriebe genutzt. Weitere Anwendungsgebiete sind die elektrische Lenkung, Brems- und Fahrerassistenzsysteme und die Fahrwerkssteuerung.
Code Debugging und Serienprogrammierung mit TriCore Microcontrollern
Die CYCLONE Flash-Programmierer von PEmicro sind leistungsstarke Werkzeuge zum In-Circuit-Programmieren, Debuggen und Testen von Mikrocontroller (MCU), entweder im Standalone-Modus oder von einem PC aus gesteuert. Die PE Micro Programmierer sind zuverlässig, einfach zu konfigurieren und zu bedienen. Die Programmierer Cyclone LC Universal und Cyclone FX Universal von PEmicro bieten Unterstützung für die AUDO ™ TC1xx- und AURIX ™ TC2xx- und TC3xx TriCore-Geräte von Infineon, die sich ideal für optimierte Motorsteuerungsanwendungen und Signalverarbeitungsaufgaben eignen. Dies macht sie zu einer bevorzugten Wahl für viele Automobil- und Industrieanwendungen. TriCore-Geräte werden über Port A eines Cyclone LC Universal- oder Cyclone FX Universal-Programmiergeräts programmiert.
