Nowe DSC dsPIC33AK256MPS306 firmy Microchip Technology zapewniają precyzyjną kontrolę w czasie rzeczywistym oraz kryptografię postkwantową

Ponieważ serwery AI, centra danych, systemy motoryzacyjne i przemysłowe wymagają konstrukcji o wyższej wydajności, deterministycznego sterowania w czasie rzeczywistym i kryptografii odpornej na ataki kwantowe, firma Microchip Technology Inc. dodała do swojej rodziny cyfrowych kontrolerów DSC serię dsPIC33AK256MPS306. Urządzenia dsPIC33AK256MPS306 łączą w sobie sterowanie o wysokiej rozdzielczości, szybki sygnał analogowy i bezpieczeństwo z obsługą kryptografii postkwantowej. Urządzenia są kompaktowe i ekonomiczne, zaprojektowane z myślą o zmniejszeniu kosztów materiałów (BOM), uproszczeniu układu płytek drukowanych oraz skróceniu czasu wprowadzania na rynek w zastosowaniach związanych z konwersją mocy, sterowaniem silnikami i inteligentnymi czujnikami.

Zbudowana na 32-bitowym 200 MHz rdzeniu z jednostką zmiennoprzecinkową o podwójnej precyzji (FPU), rodzina dsPIC33AK256MPS306 integruje modulatory szerokości impulsu (PWM) o wysokiej rozdzielczości 78 ps, wiele 12-bitowych przetworników analogowo-cyfrowych (ADC) o przepustowości 40 MSPS, szybkie komparatory o czasie reakcji 5 ns oraz przetworniki cyfrowo-analogowe (DAC) z kompensacją nachylenia. Funkcje te umożliwiają szybkie, deterministyczne pętle sterowania dla wysokowydajnych przetwornic DC/DC, pomocniczych szyn zasilania i inteligentnych projektów czujników, w tym systemów opartych na półprzewodnikach mocy z węglika krzemu (SiC) i azotku galu (GaN) pracujących z wysokimi częstotliwościami przełączania.

„Widzimy, że klienci patrzą dalej niż tylko na pojedyncze komponenty i koncentrują się na tym, jak szybko i pewnie mogą wdrożyć system” - powiedział Joe Thomsen, wiceprezes ds. cyfrowych kontrolerów sygnału w Microchip. „Te układy DSC zaspokajają te potrzeby, łącząc szeroki zestaw funkcji sterowania, analogowych i bezpieczeństwa w jednym urządzeniu. Ta integracja, w połączeniu z kompleksowym ekosystemem programistycznym, pomaga zespołom zarządzać złożonością i spełniać zmieniające się wymagania dotyczące wydajności i cyberbezpieczeństwa od wczesnego etapu projektowania aż po wdrożenie”

Aby sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie cyberbezpieczeństwa, rodzina dsPIC33AK256MPS306 zawiera sprzętowe funkcje bezpieczeństwa, umożliwiające implementację bezpiecznego rozruchu, bezpiecznych aktualizacji oprogramowania układowego i bezpiecznego debugowania. Urządzenia oferują obsługę bibliotek dla algorytmów kryptograficznych post-kwantowych (PQC) zalecanych przez Commercial National Security Algorithm (CNSA) Suite 2.0 oraz oferują sprzętowo akcelerowane funkcje kryptograficzne, niezbędne w zasilaczach Open Compute Project (OCP) i innych podłączonych projektach sterowania w czasie rzeczywistym. Obsługa aktualizacji w czasie rzeczywistym umożliwia nieprzerwane, pełne aktualizacje oprogramowania układowego, wymagane w nowoczesnych projektach serwerów.

Urządzenia oferują łączność I³C, umożliwiającą skalowalne sieci telemetryczne i czujnikowe o niskim opóźnieniu w nowoczesnych szafach serwerowych i przemysłowych, a także dodatkowe interfejsy komunikacyjne, takie jak CANFD, LIN, SPI, I²C i SENT.

Dzięki szybkiemu, 20 nanosekundowemu wykonywaniu funkcji trygonometrycznych sinus i cosinus, architektura rdzenia dsPIC33A pomaga projektantom wdrażać responsywne sterowanie położeniem i wydajne algorytmy sterowania zorientowanego na pole (FOC). Rodzina dsPIC33AK256MPS306 obejmuje interfejsy sprzężenia zwrotnego silnika mechanicznego obsługujące dwukierunkowy szeregowy układ synchroniczny (BiSS-C), EnDat oraz enkodery i resolwery kwadraturowe/optyczne. W połączeniu z wysokim poziomem integracji analogowej, urządzenia te umożliwiają precyzyjne zamykanie pętli sterowania w czasie rzeczywistym z wysoką rozdzielczością, co przyczynia się do poprawy ogólnej wydajności algorytmu sterowania silnikiem.

Zintegrowany kontroler dotykowy (ITC) i przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) 40 MSPS z wbudowanym nadpróbkowaniem dla rozdzielczości do 16 bitów zostały zaprojektowane w celu uproszczenia złożonych aplikacji czujników i interfejsów człowiek-maszyna. Wysoki poziom integracji pozwala ograniczyć zapotrzebowanie na komponenty zewnętrzne i umożliwia projektantom wdrażanie zaawansowanych funkcji bez konieczności stosowania dodatkowego sprzętu. Dodatkowo, kompaktowe obudowy wspierają projekty o ograniczonej przestrzeni.

Urządzenia są opracowywane zgodnie z procesami bezpieczeństwa funkcjonalnego obowiązującymi w motoryzacji (ISO 26262) i przemyśle (IEC 61508) i zawierają sprzętowe funkcje bezpieczeństwa, które usprawniają certyfikację aplikacji o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa. Układy DSC dsPIC33AK256MPS306 będą certyfikowane do zastosowań motoryzacyjnych w temperaturach do 150°C.

Ekosystem programistyczny

Rodzina układów jest wspierana przez kompleksowy ekosystem programistyczny firmy Microchip, obejmujący zintegrowane środowisko programistyczne (IDE) MPLAB® X, konfigurator kodu MPLAB oraz pakiet MPLAB Machine Learning Development Suite. Układy dsPIC33AK256MPS306 obsługują teraz system operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS) Zephyr®, zapewniając projektantom dostęp do ekosystemu open source i ujednoliconej platformy do tworzenia skalowalnych aplikacji wbudowanych.

Dodatkowo układy dsPIC33A DSC są kompatybilne z bibliotekami FreeRTOS™, SafeRTOS® (certyfikowany) i wolfCrypt® (w tym z obsługą kryptografii postkwantowej), MICROSAR IO firmy Vector oraz narzędziami do debugowania i śledzenia TRACE32® firmy Lauterbach.

Do celów ewaluacji i szybkiego prototypowania firma Microchip oferuje moduł Dual In-line (DIM) do sterowania silnikiem dsPIC33AK256MPS306, zaprojektowany do użytku z płytką rozwojową MCS MCLV-48V-300W oraz płytką rozwojową wysokiego napięcia do sterowania silnikiem MCHV-230VAC-1,5 kW, umożliwiając skalowalne projektowanie układów sterowania silnikami niskiego i wysokiego napięcia.

Cyfrowy moduł zasilania dsPIC33AK512MPS506 (PIM), kompatybilny z płytką rozwojową Digital Power Development Board, ułatwia zastosowania w konwersji zasilania. Dodatkowo, uniwersalny moduł DIM dsPIC33AK256MPS306 jest dostępny do użytku z płytką rozwojową platformy dsPIC33 Curiosity, zapewniając elastyczną platformę do sterowania, wykrywania i oceny systemów ogólnego przeznaczenia. Obsługa projektowania opartego na modelach za pośrednictwem MATLAB® i stale rozwijającej się biblioteki projektów referencyjnych Microchip z zakresu sterowania zasilaniem i silnikami dodatkowo przyspiesza rozwój i integrację systemów.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology Inc. w Polsce. Zachęcamy do kontaktu z naszym działem handlowym.