Umbrella-Chip – Einer für Alles

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Zusätzlich erhielt die mit bis zu 160 MHz getaktete E2-CPU einen schnelleren und breiteren internen Bus um die Peripherie und auch die Speicher schneller ansprechen zu können. Hinzugekommen sind auch neue Peripherieblöcke wie ein 12-Bit-A/D-Wandler, eine 10/100-Ethernet-, eine FlexRay- und eine MOST-Schnittstelle. Ausgebaut wurden auch die Timer zu einer Timer Array Unit (TAU). Diese Timer unterstützen nun die immer mehr geforderte PWM-Generierung mit den entsprechenden Diagnosefunktionen.

Auch ein Spannungskomparator mit Hysterese-Eigenschaften ist dazu gekommen. Die LIN-Schnittstelle wurde von einer Slave- auf eine Master- und Slave-Funktion erweitert. Für den Programmspeicher ist eine Erweiterung auf bis zu 4 MByte realisiert worden sowie zusätzlich eine EEPROM-Emulation als Data-Flash bis zu 64 KByte (Bild 3).

Stromsparmodi und Schutzfunktionen

Um Strom zu sparen, sind neben den klassischen Stromsparmodi noch diverse „Inseln“ auf dem Chip realisiert worden. Je nach Bedarf können dann einzelne Teile des Bausteins komplett abgeschaltet werden. Um den Wake-up-Modus zu unterstützen, wurde noch ein Backup-RAM spendiert, das getrennt an- und ausgeschaltet werden kann. Damit kann das sonst notwendige Kopieren von Daten entfallen, wenn die CPU aus einem Stromsparmodus wieder in den vollen Betriebsmodus versetzt werden soll.

Weitere Leistungsmerkmale sind die Systemschutzfunktionen (SPF – System Protection Function), die sich aus vier Einheiten zusammensetzen:

• Memory Protection Unit (MPU),
• Peripheral Protection Unit (PPU),
• System Register Protection (SRP),
• Timing Supervision Unit (TSU) zur Überwachung von Softewaremodulen.

Die „Protection Units“ unterstützen den Manipulations- und Schreibschutz nach Bedarf. Die Einführung dieser Schutzfunktionen beruht auf der Tatsache, dass immer mehr Software-Fremdmodule auf den MCUs im Automobilbereich eingesetzt werden, sowie auf den Sicherheitsanforderungen der Industrie. Um die immer komplexere Software vor sich selber zu schützen, sind in sicherheitsrelevanten Bereichen entsprechende Schutzfunktionen zwingend erforderlich. Die TSU soll übergeordnet zum Einsatz kommen und entsprechende Softwarefehler kompensieren helfen.

*Axel Kleinpaul ist Principal Engineer Automotive Control Systems bei der Automotive Business Unit von NEC Electronics (Europe), Düsseldorf.

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