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Les composants intègrent le contrôle précis en temps réel, des capacités analogiques complètes et la cryptographie post-quantique, afin de simplifier les systèmes et faciliter la création d’applications sécurisées à hautes performances Face à des serveurs IA, centres de données et équipements automobiles et industriels exigeant des systèmes hautement efficaces, une commande temps réel déterministe et une cryptographie résistante aux attaques par des calculateurs quantiques, Microchip Technology a ajouté les contrôleurs de signal numérique (DSC) dsPIC33AK256MPS306 à sa famille de DSC dsPIC33A. Les composants dsPIC33AK256MPS306 associent un contrôle haute résolution, l’analogique haute vitesse et la sécurité, tout en étant compatible avec la cryptographie post-quantique. Ces composants, compacts et optimisés en coûts, sont conçus pour réduire la nomenclature (BOM), simplifier l’agencement de la carte et accélérer les délais de commercialisation pour les applications de conversion d’énergie, de commande de moteur et de détection intelligente.

Basée sur un noyau 32 bits à 200 MHz avec une unité de calcul à virgule flottante en double précision (FPU, Floating Point Unit), la famille dsPIC33AK256MPS306 intègre des modulateurs en largeur d’impulsion (PWM) 78 ps haute résolution, plusieurs convertisseurs A/N (analogique-numérique) 12 bits 40 MSPS, des comparateurs haute vitesse 5 ns et des convertisseurs N/A (numérique-analogique) avec compensation de pente. Ces fonctionnalités permettent des boucles de contrôle rapides et déterministes pour des convertisseurs DC-DC ultra efficaces, des rails ‘alimentation auxiliaires et des systèmes de détection intelligents, y compris des systèmes basés sur des semi-conducteurs de puissance au carbure de silicium (SiC) et au nitrure de gallium (GaN) fonctionnant à des fréquences de commutation élevées.

« Nous constatons que nos clients s’intéressent désormais au système dans son ensemble, en particulier à la rapidité et à la facilité avec lesquelles ils peuvent créer un système », remarque Joe Thomsen, vice-président senior du département des contrôleurs de signal numérique chez Microchip. « Ces DSC répondent à ces besoins en combinant un large éventail de capacités de commande, de fonctionnalités analogiques et de sécurité, le tout dans un seul composant. »

Grâce à cette intégration, associée à un écosystème de développement complet, les équipes peuvent gérer la complexité et répondre aux exigences en constante évolution en matière de performances et de cybersécurité, et ce depuis les premières étapes du développement.

Pour répondre aux défis de plus en plus ardus en matière de cybersécurité, la famille des dsPIC33AK256MPS306 intègre des fonctionnalités de sécurité matérielle pour mettre en œuvre le démarrage sécurisé, les mises à jour de firmware sécurisées et le débogage sécurisé.

Les composants bénéficient d’une bibliothèque compatible avec les algorithmes cryptographiques post-quantiques conformes aux exigences de la norme CNSA 2.0 (Commercial National Security Algorithm Suite). Ils intègrent des fonctions de chiffrement matériel accéléré nécessaires sur les alimentations Open Compute Project (OCP) ainsi que sur d’autres systèmes de commande en temps réel connectés. La prise en charge des mises à jour automatiques permet des mises à jour complètes du firmware sans interruption, tel que requis sur les architectures de serveurs modernes.

Les composants intègrent la connectivité I3C pour des applications de télémétrie et des réseaux de capteurs évolutifs et faible latence sur les racks de serveurs modernes ou racks industriels. Ils intègrent aussi d’autres interfaces de communication, comme CAN FD, LIN, SPI, I2C et SENT.

Grâce à l’exécution rapide (20 ns) des fonctions trigonométriques de sinus et de cosinus, l’architecture du cœur du dsPIC33A permet aux concepteurs de mettre en œuvre des algorithmes de commande de position réactifs ainsi que des algorithmes de commande orientée champ (FOC) efficaces. La famille dsPIC33AK256MPS306 intègre des interfaces de retour moteur prenant en charge les technologies BiSS-C (Bidirectional Serial Synchronous), EnDat, ainsi que les codeurs incrémentaux/optique et les résolveurs. Associés à un haut niveau d’intégration analogique, les composants permettent un asservissement précis, en temps réel et à haute résolution des boucles de contrôle, améliorant les performances globales de l’algorithme de commande de moteur.

Un contrôleur tactile intégré (ITC, Integrated Touch Controller) et des convertisseurs A/N 40 MSPS dotés d’un sur-échantillonnage intégré pour une résolution allant jusqu’à 16 bits sont conçus pour simplifier les applications complexes de détection et d’interface homme-machine. Ce haut niveau d’intégration peut réduire le nombre de composants externes nécessaire et permettre aux développeurs de mettre en œuvre des fonctionnalités avancées sans aucun matériel supplémentaire. De plus, les options de boîtier compact permettent de créer des systèmes avec des contraintes d’espace.

Les composants sont développés conformément aux processus de sécurité fonctionnelle automobiles (ISO 26262) et industriels (IEC 61508) et comprennent des fonctionnalités de sécurité matérielle pour simplifier la certification des applications critiques. Les DSC dsPIC33AK256MPS306 seront qualifiés pour l’automobile pour un fonctionnement jusqu’à 150 °C.

Écosystème de développement

La famille est compatible avec l’écosystème de développement complet de Microchip, dont l’environnement de développement MPLAB® X (IDE), le générateur de code MPLAB® Code Configurator (MCC) et la suite de développement MPLAB Machine Learning. Les composants dsPIC33AK256MPS306 sont désormais compatibles avec le système d’exploitation en temps réel Zephyr®, offrant un accès aux développeurs à un écosystème open-source ainsi qu’à une plateforme unifiée de création d’applications embarquées évolutives.

De plus, les DSC dsPIC33A sont compatibles avec les bibliothèques FreeRTOS™, SafeRTOS® (certifiée) et wolfCrypt® (incluant la prise en charge de la cryptographie post-quantique), MICROSAR IO de Vector ainsi qu’avec les outils de débogage et traçage TRACE32® de Lauterbach.

Pour une évaluation et un prototypage rapide, Microchip offre un module DIM (Dual In-Line Module) de commande de moteur pour dsPIC33AK256MPS306, conçu pour une utilisation avec la Carte de développement MCS MCLV-48V-300W et la carte de développement haute tension de commande de moteur MCHV-230VAC-1.5kW, permettant le développement d’applications de commande de moteur basse tension et haute tension évolutives. Le module PIM (Plug-In Module) d’alimentation numérique dsPIC33AK512MPS506, compatible avec la Carte de développement d’alimentation numérique (Digital Power), simplifie la mise en œuvre des cas d’utilisation de conversion d’énergie. De plus, un DIM à usage général dsPIC33AK256MPS306 est disponible pour une utilisation avec la Carte de développement pour la plateforme Curiosity dsPIC33, offrant une plateforme flexible pour la commande, la détection et l’évaluation de systèmes à usage général.

La prise en charge de la conception à base de modèles via MATLAB® et la bibliothèque Microchip de systèmes de référence d’alimentation et de commande moteur, en pleine expansion, accélère également le développement et l’intégration des systèmes.

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