Hoy en día, los microcontroladores (MCU) están en el corazón de casi todos los dispositivos electrónicos modernos. Dado que las MCU son en gran parte responsables de ejecutar las instrucciones que permiten que los sistemas realicen sus funciones, la capacidad de la memoria es uno de los aspectos críticos que determinan su rendimiento.

Esta semana, Toshiba anunció un nuevo conjunto de MCU que ofrece una capacidad de memoria mejorada y nuevas funciones.

Los nuevos MCU Arm Cortex-M3 de Toshiba cuentan con memoria flash de código de 1 MB y admiten actualizaciones de firmware sin interrumpir el funcionamiento del MCU. Imagen cortesía de Toshiba

Comprensión de los microcontroladores y la memoria.

Los microcontroladores son circuitos integrados que constan de un núcleo de procesador, memoria y dispositivos de entrada/salida programables. Al igual que las minicomputadoras que existen en un solo chip, las MCU están diseñadas para implementar control electrónico y monitoreo de sistemas más grandes.

Un diagrama de bloques MCU estándar

Mientras que los microprocesadores ejecutan instrucciones y realizan cálculos, las MCU enfatizan la interacción con módulos de hardware externos para comprender el estado del sistema y controlarlo en consecuencia. Uno de los componentes clave de un microcontrolador es su memoria, que almacena firmware, el software que proporciona control de bajo nivel para el hardware específico del dispositivo.

Cuanto más altos sean los niveles de memoria en un microcontrolador, más sofisticado y funcional puede ser el hardware subyacente. Por lo tanto, la memoria puede ser un aspecto limitante del rendimiento de una MCU moderna.

Actualizaciones de firmware y desafíos

Debido a que el firmware subyacente de una MCU es tan importante, la capacidad de actualizar ese firmware en el campo es un requisito clave para la mayoría de los sistemas. En general, las actualizaciones de firmware son esenciales para mejorar la funcionalidad de un dispositivo, corregir errores y mejorar la seguridad.

Sin embargo, un desafío con la actualización del firmware en una MCU es que a menudo requiere que el resto de la MCU detenga las operaciones. Por lo general, las actualizaciones de firmware son operaciones que consumen muchos recursos y requieren una cantidad significativa de potencia de procesamiento y memoria para funcionar.

Por esta razón, durante una actualización, los recursos de la MCU se concentran en escribir el nuevo firmware en la memoria, dejando pocos o ningún recurso para que la MCU continúe con su funcionamiento normal. Para los sistemas en tiempo real donde cada segundo de operación cuenta, los dispositivos deben tener suficiente memoria para actualizar el firmware sin interrumpir las operaciones existentes.

Los nuevos MCU de Toshiba admiten actualizaciones de firmware ininterrumpidas

Esta semana, Toshiba presentó una nueva serie de productos MCU, el grupo M3H (2), en la familia TXZ+ de microcontroladores de 32 bits.

Según la hoja de datos, estos nuevos microcontroladores están equipados con un núcleo Arm Cortex-M3 de 120 MHz y cuentan con una serie de componentes básicos integrados, que incluyen un ADC de 12 bits, un DAC de 8 bits, un comparador de 1 canal y un motor de control dedicado. circuitos Sin embargo, lo más notable del dispositivo es su capacidad de almacenamiento.

Diagrama de bloques del grupo TMPM3H (2). Imagen cortesía de Toshiba

En concreto, Toshiba ha ampliado la capacidad de memoria flash del código en esta generación desde los 512 KB anteriores a 1 MB. La compañía también amplió la capacidad de RAM de 66 KB a 130 KB. Según Toshiba, este aumento de memoria ahora permite leer instrucciones desde un área del dispositivo mientras el código actualizado por una actualización de firmware se programa en la otra área en paralelo. Esta característica única habilita la función de rotación de firmware, realizada por la función de intercambio de área.

Los productos del grupo M3H también están equipados con una variedad de interfaces, como UART, I²C, un circuito de entrada de codificador avanzado y un circuito de control de motor programable avanzado. Toshiba espera que estas funciones hagan que la nueva familia de MCU sea adecuada para una amplia gama de aplicaciones, incluidas IoT, funciones avanzadas en motores, electrodomésticos y equipos industriales.