Trinamic präsentiert den weltweit ersten Motortreiber mit integriertem RISC-V-Prozessor als Single-Chip-Lösung

26. November 2018, 14:15 Uhr
Bild: Trinamic
Bild: Trinamic
Der Begriff „Internet of Things“ ist eng verknüpft mit Sensoren. Allerdings ist die Sensorinformation nutzlos, wenn die Daten nicht verwertet werden. Zuverlässige Aktuatoren in smarten Türschlössern, Ventilen oder Heizlüftern beispielsweise liefern den eigentlichen Wert hinter dem „T“ in IoT. Mit der Produktfamilie „ROCINANTE“ präsentiert Trinamic den weltweit ersten monolithischen Motortreiber mit integriertem RISC-V-Prozessor. Als Single-Chip-Lösung für IoT-Aktuatoren bildet die neue Produktfamilie den Grundstein für physikalische Clouds.
 
TRINAMIC Motion Control präsentiert „ROCINANTE“, die neue Motortreiber-Produktfamilie mit integriertem RISC-V-Prozessor. Die Komponenten der neuen Produktfamilie vereinen die jahrzehntelange Erfahrung von Trinamic im Bereich der Embedded Lösungen in Motor und Motion Control mit der Flexibilität eines offenen RISC-V ISA-Mikrocontrollers. ROCINANTE eignet sich für die Ansteuerung von Schritt- und BLDC-Motoren, bürstenbehafteten DC-Motoren, aber auch Voice-Coil-Motoren. Alle diese Motoren finden in den schnell wachsenden Märkten für Serviceroboter, Haus- und Büroautomatisierung, Elektromobilität und Elektrowerkzeuge Verwendung.
 
Das Herzstück jeder Motorsteuerung ist der Mikrocontroller, welcher die Aufgaben der Ablaufsteuerung und des User Interfaces übernimmt sowie Kommunikationsprotokolle verarbeitet. Trinamic hat eine lange Tradition als führender Anbieter von Motortreibern und ist nach wie vor der einzige europäische Hersteller von speziellen ICs für Motion Control und bietet darüber hinaus ganzheitliche Module für Motor und Motion Control. Aufgrund dieser Erfahrung ermöglicht die Single-Chip-Lösung „ROCINANTE“ innovative, miniaturisierte Antriebe auf höchstem Integrationslevel. 
 
Während z.B. bei der Implementierung von User Interfaces oder Protokollen Anpassungsmöglichkeiten vorzusehen sind, ist in Bezug auf Aktuatoren, Motoren und mechanische Komponenten die Langlebigkeit für Gerätehersteller ausschlaggebend. RISC-V ist die perfekte Plattform für eine lange Lebensdauer, da die RISC-V ISA eine stabile und praxisbewährte Architektur darstellt und Änderungen in der Software einfach umzusetzen sind. Es gibt keine Lizenzvereinbarungen oder Verpflichtungen für Trinamic, die gegen ein Roadmapping, eine Entwicklung oder einen Technologietransfer sprechen. Daher hat sich Trinamic für RISC-V als Fundament für die Zukunft des Embedded Motion Control entschieden, um auch in Zukunft langfristige Lieferbarkeit zu sichern.

Die Integration leistungsfähiger Prozessoren in Motorcontroller bietet uns mehr Freiheit und Funktionen, die in Zukunft unerlässlich sein werden, wie z. B. eine Verschleißüberwachung oder Predictive Maintenance“, erklärt Michael Randt, CEO und Gründer von Trinamic.„Es gibt Unternehmen, die sich durch analoge Technologien auszeichnen und viele, die digitale ICs herstellen. Außerdem gibt es Mixed-Signal und Smart Power Bausteine, wobei Smart Power Designs für den Entwickler die noch größere Herausforderung darstellen. Der monolithische Mixed-Signal Smart Power IC mit integriertem Prozessorkern ist die Krönung dieser Entwicklung und bietet höchste Flexibilität und Zuverlässigkeit zu einem attraktiven Preis.“
 
Top-Level-Blockdiagramm für BLDC-Motoren: Produktfamilie „ROCINANTE“
 
 

Trinamic war schon früh Mitglied der RISC-V-Foundation. Das Unternehmen hat bereits frühzeitig erfolgreich RISC-V-Kerne auf FPGAs implementiert und realisiert damit kundenspezifische Baugruppen, die eine langfristig verfügbare, zuverlässige und stabile Prozessorarchitektur benötigen. Trinamic unterstützt die Idee eines offenen Befehlssatzes. Dazu nutzt das Design selbst entwickelte Designblöcke in Kombination mit sorgfältig ausgewählten, geprüften und ausschließlich aus Europa stammenden IP-Blöcken.
 
Ein dedizierter BLDC-/PMSM-Treiber sowie ein dedizierter Schrittmotor-Treiber mit Servo-Regelung werden die ersten Bausteine der neuen Produktfamilie sein. Beide Bausteine haben umfangreiche integrierte Diagnose- und Schnittstellenfunktionen. Die gesamte Produktfamilie ist mit einem 32-Bit-RISC-V-Prozessor, hardwarebasierter feldorientierter Regelung, seriellen Schnittstellen, USB, CAN-FD, ADCs, Messverstärkern und Gate-Treibern ausgestattet. Der integrierte Schaltregler spart weitere Komponenten auf der Stückliste ein. Ein 128 kB EEPROM-basierter nichtflüchtiger Speicher und 32 kB SRAM ermächtigen die Komponente Standalone Anwendungen zu bedienen, aber auch High-Level-Industrieprotokolle wie CANopen oder CANopen FD zu verarbeiten. 
 
„ROCINANTE“ ist die weltweit erste RISC-V-Implementierung in einer Hochspannungstechnologie, die das direkte Ansteuern von N-Kanal-MOSFETs für die Regelung von BLDC-Motoren, Schrittmotoren, bürstenbehaftete DC-Motoren und Voice-Coil-Motoren ermöglicht. 
 
Trinamic wird die Produktfamilie am 13. November 2018 auf der Electronica Messe in München (Halle B5, Stand 449) vorstellen. Die ersten Engineering Samples, zusammen mit dem Evaluationsboard „Landungsbrücke“ sowie umfangreiche Motion Control Libraries werden für das erste Quartal 2019 erwartet. 

Warum „ROCINANTE“?

 
In seinem Meisterwerk Don Quijote nannte Cervantes sein Pferd „Rocinante“ – eine Kombination aus dem spanischen „Rocin“, übersetzt „Arbeitspferd“, und dem Suffix „ante“, also „vorher“. Trinamic zählt sich zur Avantgarde der Unternehmen für Halbleiter in Europa, was den Verweis auf ein Meisterwerk der europäischen Literatur passend erscheinen lässt. RISC-V und „ROCINANTE“ verbindet nicht nur der gleiche Anfangsbuchstabe „R“, sondern auch die Ähnlichkeit des Motorcontrollers mit einem Arbeitspferd machen „ROCINANTE“ zu dem perfekten Namen. 
 
Und für alle, die auf moderne Scifi stehen: Die Nerds in unserem Team lieben natürlich die amerikanische Scifi-Serie THE EXPANSE, in der „Rocinanteein Raumschiff ist, das den Marsianern in echter Piratenmanier gestohlen wird.
 

 
 
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