La nuova versione di UDE (Universal Debug Engine) di PLS Programmierbare Logik & Systeme GmbH introduce funzioni di debug e trace notevolmente ampliate per la famiglia di microcontroller AURIX™ TC4x di Infineon Technologies AG. Oltre al microcontroller TC4Dx, primo membro della famiglia, è ora disponibile il supporto per le varianti TC48x, TC45x e TC49x.
Caratteristiche dei microcontroller AURIX TC4x
Realizzati con tecnologia a 28 nm, i microcontroller TC4x offrono funzionalità potenti per l’impiego nella prossima generazione di veicoli e coprono un’ampia gamma di applicazioni automotive. Tra le altre cose, le singole varianti possono essere utilizzate in zone controller, piattaforme di integrazione, applicazioni radar o per l’integrazione xEV. I dispositivi TC4x soddisfano inoltre i più elevati requisiti di sicurezza. Ad esempio, fino a sei core TriCore™ TC1.8 possono operare in modalità lockstep. Su dispositivi specifici è integrata la PPU (Parallel Processing Unit), un core acceleratore specializzato per applicazioni AI o sensor fusion. L’Hardware Security Module (HSM) della serie TC3x è stato sostituito dal molto più potente Cyber Security Real-Time Module (CSRM). La famiglia TC4x offre inoltre supporto nativo per la virtualizzazione tramite hypervisor, consentendo l’esecuzione di software senza interferenze. Con il CDSP (Converter Digital Signal Processor), un core specializzato nell’elaborazione dei segnali è stato integrato direttamente nel microcontroller. In alcune varianti, la RRAM (Resistive Random Access Memory) viene utilizzata come memoria non volatile al posto della tradizionale memoria flash embedded, offrendo vantaggi significativi a dimensioni di feature ridotte.
Funzionalità di debug e trace di UDE
Grazie alla sua interfaccia intuitiva e particolarmente user-friendly, UDE fornisce agli sviluppatori un accesso semplice a tutti i core principali e ai core special-purpose della famiglia TC4x. Lo strumento consente quindi il controllo di tutti i core per debug, test e analisi approfondita del sistema all’interno di una singola istanza di debugger. Non è quindi necessario aprire istanze di debugger separate per i vari core, come PPU o CDSP. UDE abilita il debug ad alto livello di applicazioni scritte in C/C++ e codice Rust, con supporto per tutti i compilatori comuni. Per il debug a livello assembly è possibile utilizzare la modalità mixed-mode o disassembler. In Mixed Mode, il codice macchina generato dal compilatore è interlacciato con le righe del linguaggio ad alto livello. Per il debug del CSRM all’interno di UDE, PLS offre inoltre un pacchetto di estensione dedicato.
A seconda di come sono partizionate le applicazioni in esecuzione sul TC4x, i core possono essere controllati tutti insieme, in gruppi o individualmente utilizzando il tradizionale run-mode debugging, come breakpoint o single-stepping. Sfruttando la logica di debug integrata nel chip, UDE consente di avviare e arrestare i singoli core in modo quasi sincrono. Inoltre, specialmente nel codice condiviso, i breakpoint multi-core semplificano il debug di applicazioni complesse. Un breakpoint multi-core ha sempre effetto, indipendentemente da quale core stia eseguendo il codice specifico.
Per l’osservazione e l’analisi non invasiva e approfondita del comportamento runtime delle applicazioni, UDE supporta il sistema di trace dei microcontroller TC4x. Ad esempio, l’esecuzione del programma su più core può essere registrata e visualizzata contemporaneamente, oppure è possibile monitorare gli accessi ai dati. Quando si utilizza la virtualizzazione hardware, è possibile ottenere informazioni di runtime per le singole macchine virtuali. Ciò permette, ad esempio, di indagare problemi di timing che possono essere causati dall’hypervisor.
A differenza delle generazioni precedenti, TC2xx e TC3xx, la funzione di trace sul TC4x non è limitata ai cosiddetti emulation device. Anche i dispositivi di produzione TC4x consentono brevi registrazioni di trace sul campo, semplificando notevolmente l’analisi dei guasti dopo la consegna al cliente. Tuttavia, come trace cosiddetto “single-shot”, è possibile una sola registrazione dopo l’avvio del sistema. A seconda che sia disponibile un emulation device o si utilizzino dispositivi di produzione, UDE consente agli utenti di configurare la funzione di trace in modo flessibile e completo.
Programmazione e configurazione con UDE Memtool
Il Memtool UDE, lo strumento di programmazione flash integrato in UDE, consente una programmazione rapida e affidabile delle RRAM utilizzate in alcune varianti. Può essere utilizzato anche per configurare sia gli UCB (User Configuration Blocks) sia le funzioni SOTA (Software-over-the-Air) dei microcontroller TC4x. UDE Memtool è disponibile anche come prodotto standalone da PLS per l’uso come strumento di produzione.
Il supporto per ulteriori dispositivi della famiglia TC4x è in preparazione e sarà disponibile per gli sviluppatori al lancio sul mercato delle singole varianti.
