Infineons Beitrag zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit: neue leistungsfähige Mikrocontroller-Familie für Airbags und Servolenkungen

Neubiberg, 19. Juli 2007 – Infineon Technologies hat die neue Mikrocontroller-Familie XC2300 speziell für den Einsatz in Sicherheitsanwendungen im Auto entwickelt. Die Produkte sollen hauptsächlich in Airbag-Systemen und elektronisch gesteuerten Servolenkungen zum Einsatz kommen.

Die XC2300 Mikrocontroller bieten 32-Bit-Leistung und verfügen über umfangreiche Peripherie-Funktionen, denn bei heutigen und künftigen Airbag-Systemen und Servolenkungen kommt es besonders auf schnelle Reaktionszeiten, Flexibilität und Zuverlässigkeit an. Mit der Einführung der Familie XC2300 ist Infineon einer der wenigen Halbleiterhersteller, die für Airbag-Systeme oder Servolenkungen neben fundiertem Anwendungs-Know-how die kompletten Chiplösungen bestehend aus Mikrocontroller, Sensor und Leistungshalbleiter anbieten. Dadurch unterstützt Infineon Automobil-Systemanbieter dabei, die Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu erhöhen und die Entwicklungszeiten zu verkürzen.

Die XC2300-Mikrocontroller werden die Vorgaben des Safety Integrity Level SIL3 (IEC 61508) berücksichtigen, was den Systemherstellern die Zertifizierung ihrer Sicherheitssysteme nach SIL3 erleichtern kann. SIL3 ist ein Sicherheitsstandard für die funktionale Sicherheit von Elektroniksystemen, der in der Automobilindustrie derzeit erörtert und voraussichtlich ab 2008 in Europa eingeführt wird.

„Der Bereich Sicherheit stellt mit Wachstumsraten von etwa 10 Prozent innerhalb der nächsten fünf Jahre das am stärksten wachsende Anwendungssegment in der Automobilelektronik dar. Infineon bietet neben Mikrocontrollern, Sensoren und Leistungshalbleitern auch umfassende Systemkompetenz für Sicherheitsanwendungen und nimmt damit eine Sonderstellung unter den Halbleiterherstellern ein“ , sagte Peter Bauer, Mitglied des Vorstands und Leiter des Geschäftsbereichs Automotive, Industrial and Multimarket bei Infineon. „Systemanbieter und Automobilhersteller profitieren gleichermaßen von unseren kostengünstigen Komplettlösungen, welche die hohen Qualitätsanforderungen und Sicherheitsstandards der Branche erfüllen.“

Die XC2300-Familie: Mikrocontroller mit leistungsfähiger Peripherie

Aufgrund der Hardware- und Softwarekompatibilität ihrer vielen Varianten ist die Produktfamilie XC2300 für eine Vielzahl von Fahrzeugsicherheitssystemen geeignet. Die Varianten unterscheiden sich in Speicher, Taktfrequenz, Funktionalität, Temperaturbereich und Gehäuse. Die XC2300-Familie basiert auf einer leistungsstarken CPU mit 80 MIPS (Million Instructions Per Second), die mit 80 MHz arbeitet.

Die USICs (Universal Serial Interface Channel) der XC2300-Familie sind flexibel und können als UART (Universal Asynchronous Receiver Transmit)- sowie LIN (Local Interconnect Network)-Schnittstelle, gepuffertes SPI (Serial Peripheral Interface), IIC (Inter-IC) Bus- und IIS (Inter-IC-Sound)- Schnittstelle genutzt werden. Ein MultiCAN-Modul (CAN Rev. 2.0B active) bietet bis zu 64 frei zuordenbare Message-Objekte für bis zu drei CAN-Knoten sowie Gateway-Funktionalität.

Zu den Peripheriefunktionen zählen zwei sychronisierbare AD-Wandler mit insgesamt bis zu 24 Kanälen und optionaler Datenvorverarbeitung bei einer Umsetzungszeit von minimal 1,2 µs. Die AD-Wandler bieten spezielle Sicherheitseigenschaften: Sie können zum Beispiel defekte Verbindungen aufspüren und synchronisiert ankommende Signale redundant abtasten.

Eine MPU (Memory Protection Unit) bietet zusätzliche Vorteile für Entwickler von Sicherheitssystemen, weil sie die Integration von Software von Drittanbietern (z. B. AUTOSAR) erlaubt. In diesem Fall schottet die MPU verschiedene Software-Komponenten von einander und nach außen ab. Außerdem schützt sie die Speicherinhalte. Dadurch ermöglicht sie es, dass sicherheitskritische und sicherheitsunkritische Software- Aufgaben getrennt von einander in gesicherten bzw. ungesicherten Bereichen abgearbeitet werden. Die MPU kontrolliert dabei den Vorgang der Abschottung der verschiedenen Software-Aufgaben und bietet zuverlässige Mechanismen zur Vermeidung von Interferenzen. Beträchtliche Kosteneinsparungen ergeben sich in der Software-Entwicklung nun dadurch, dass einerseits ein Großteil der Software-Funktionen als „ unkritisch“ eingestuft und in getrennten Bereichen abgearbeitet werden kann und sich andererseits die Entwicklungsarbeit auf die sicherheitskritischen Funktionen konzentrieren lässt, die hohen Aufwand und große Sorgfalt erfordern.

Auch der sehr geringe Stromverbrauch mit weniger als 60mA bei 80 MHz lässt die Systemkosten sinken, da nun kostengünstigere Spannungsregler verwendet werden können und die Entwärmung der Baugruppen vereinfacht wird.

Die Mikrocontroller der XC2300-Familie werden über Flash-Speicherkapazitäten zwischen 128 KByte und 1,6 MByte verfügen und eignen sich damit sowohl für Airbag-Systeme als auch für hochkomplexe Sicherheitssysteme wie Servolenkungen, oder die Steuerung der Fahrwerksabstimmung und Sensorenclustern.

Zu den weiteren Merkmalen der XC2300-Produkte gehört ihre AUTOSAR-Konformität. Infineon unterstützt die Standardisierung von Software-Schnittstellen und -Modulen für Automobilsysteme und bietet AUTOSAR Software-Treiber für alle XC2300-Produkte.

XC2300: Hohe Skalierbarkeit mit mehr als 50 Derivaten

Die XC2300-Familie wird mehr als 50 Derivate umfassen. Dadurch können Entwickler von Sicherheitsanwendungen genau den Chip auswählen, der für ihre jeweiligen Anforderungen eine optimale Kombination von Speicher, Peripherie, Funktionalität, Temperaturbereich, Taktfrequenz und Gehäuse bietet. Ohne das PCB-Design ändern zu müssen, können sie sich auch nachträglich für einen andern XC2300-Mikrocontroller entscheiden. Die einmal für die XC2300-Familie kompilierte Software ist vom Automobilhersteller für die Sicherheitsanwendungen verschiedener Modellplattformen nutzbar. Dadurch lassen sich durchschnittlich bis zu 30 Prozent der heute üblichen Entwicklungs-, Qualifikations- und Testkosten für ein neues System-Design einsparen.

Spezielle Sicherheitsmerkmale der XC2300-Familie

Insbesondere für sicherheitskritische Systeme wie Airbags, Bremsen und Lenkung ist die höchste Zuverlässigkeit aller Systemkomponenten unerlässlich.
Die Mikrocontroller der XC2300-Familie erfüllen strenge Sicherheitsstandards und verfügen z.B. über Hardware-ECC (Error Correction Code) für alle Speicher, Memory Protection, funktionale Redundanz und verschiedene Kontrollfunktionen wie CRC (Cyclic Redundancy Check). Diese Merkmale sind Voraussetzung dafür, dass die Controller der Produktfamilie in Systemen eingesetzt werden können, welche die Anforderungen des Sicherheitsstandards SIL3 (IEC 61508) erfüllen sollen.

Die ersten Mitglieder der XC2300-Familie

Infineon hat mit XC2365 und XC2387 die ersten zwei Mitglieder der neuen XC2300-Familie vorgestellt. Alle Familienmitglieder sind software- und pinkompatibel.
Zunächst werden insgesamt 16 Derivate angeboten.

Diese unterscheiden sich hinsichtlich Flash-Speicherkapazität (384 KByte, 448 KByte und 576 KByte), ADC-Kanälen (16 oder 24), Frequenz (66 MHz oder 80 MHz), Temperaturbereich (-40°C bis +85°C oder -40°C bis +125°C) und Gehäusevarianten (bleifrei, LQFP mit 100 oder 144 Pins). Weitere Derivate mit Flash-Speicher von 128 KByte bis 1,6 MByte, zusätzlichen Merkmalen wie FlexRay-Schnittstellen und weiteren LQFP-Gehäusen mit 64 und 176 Pins will Infineon im Lauf des Jahres 2008 auf den Markt bringen.

Entwicklungstools

Für die XC2300-Produktfamilie gibt es umfangreiche Entwicklungstools mit Evaluierungs-Boards, Debuggern, Compilern und Dokumentation.

Verfügbarkeit und Preise

Die Varianten XC2365 und XC2387 der XC2300-Familie sind in Musterstückzahlen für Automobilkunden verfügbar.

Die Preise der Muster hängen von der jeweiligen Produktspezifikation ab. Der Stückpreis für den XC2365 mit 66 MHz, 384 kByte Flashspeicher im Temperaturbereich von -40°C bis +125°C beträgt etwa 5,35 Euro bei einer Abnahmemenge von 20.000.

Weitere Informationen finden Sie unter www.infineon.com/xc2300 und www.infineon.com/automotive

Die Infineon Technologies AG, Neubiberg, bietet Halbleiter- und Systemlösungen, die drei zentrale Herausforderungen der modernen Gesellschaft adressieren: Energieeffizienz, Konnektivität sowie Sicherheit. Mit weltweit rund 42.000 Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen (davon etwa 12.000 bei Qimonda) erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2006 (Ende September) einen Umsatz von 7,9 Milliarden Euro (davon 3,8 Milliarden Euro von Qimonda). Das Unternehmen ist in Frankfurt und New York (NYSE) unter dem Symbol „IFX“ notiert.