PLS’ UDE® bietet umfassende Debugging- und Trace-Unterstützung für Infineons neueste AURIX™ TC4x-Derivate

In 28-nm-Technologie gefertigt, bieten die TC4x-MCUs leistungsfähige Features für den Einsatz in der nächsten Generation von Fahrzeugen und decken dabei ein ganzes Spektrum an Automotive-Applikationen ab. Die einzelnen Derivate lassen sich unter anderem entweder als Zonen-Controller, Integrationsplattform, in Radaranwendungen oder für xEV-Integration einsetzen. Die TC4x-Bausteine erfüllen zudem höchste Sicherheitsanforderungen. So können die bis zu sechs TriCore™ TC1.8-Kerne im Lockstep-Betrieb arbeiten. Je nach Baustein ist mit der PPU (Parallel Processing Unit) ein spezieller Beschleuniger-Core für AI-Applikationen oder Sensor-Fusion integriert. Das Hardware Security Module (HSM) aus der TC3x-Modellreihe  wurde gegen das deutlich leistungsstärkere Cyber-Security Real-Time Modul (CSRM) ersetzt. Die TC4x-Familie bietet zudem native Unterstützung für die Virtualisierung über einen Hypervisor, wodurch Software frei von Interferenzen betrieben werden kann. Mit dem CDSP (Converter Digital Signal Processor) wurde ein auf Signal-Processing spezialisierter Core direkt in der MCU integriert. Als nichtflüchtiger Speicher kommt in einigen Derivaten anstelle von herkömmlichen Embedded-Flash-Speichern RRAM (Resistive Random Access Memory) zum Einsatz, der deutliche Vorteile bei geringeren Strukturbreiten aufweist.

Über ihre intuitive und damit besonders anwenderfreundliche Benutzeroberfläche sichert die UDE Entwicklern einen einfachen Zugriff auf alle Hauptkerne und Spezialkerne der TC4x-Familie. Das Tool ermöglicht so die Steuerung aller Cores für das Debugging, den Test und für tiefgreifende Systemanalysen innerhalb einer Debugger-Instanz. Es ist also nicht erforderlich, separate Debugger-Instanzen für die verschiedenen Cores wie der PPU oder dem CDSP zu öffnen. Die UDE ermöglicht das Hochsprachen-Debugging von in C/C++ geschriebenen Applikationen als auch von Rust-Code, wobei alle gängigen Compiler unterstützt werden. Für das Debugging auf Assemblerebene steht der Mixed-Mode bzw. der Disassembler-Mode zur Verfügung. Im Mixed-Mode kann der vom Compiler erzeugte Maschinencode zwischen die Hochsprachenzeilen eingeblendet werden. Für das Debugging des CSRM innerhalb der UDE bietet PLS zusätzlich ein entsprechendes Erweiterungspaket an. 

Je nach Partitionierung der Applikationen, die auf dem TC4x laufen, können die Cores entweder alle gemeinsam, in Gruppen oder auch nur einzeln durch traditionelles Run-Mode-Debugging, d.h. durch Breakpoints oder durch Single-Step-Betrieb, kontrolliert werden. Dabei erlaubt die UDE unter Ausnutzung der Chip-eigenen Debug-Logik ein nahezu synchrones Starten und Stoppen der jeweiligen Cores. Insbesondere in gemeinsam genutztem Code vereinfachen darüber hinaus Multi-Core-Breakpoints das Debuggen komplexer Applikationen. Ein Multi-Core-Breakpoint wirkt dabei immer, unabhängig davon, welcher Core gerade den betreffenden Code ausführt.

Für eine nicht-invasive tiefgreifende Beobachtung und Analyse des Laufzeitverhaltens von Applikationen unterstützt die UDE das Trace-System der TC4x MCUs. So kann beispielsweise die Programmausführung auch mehrerer Cores gleichzeitig aufgezeichnet und visualisiert werden oder es lassen sich Datenzugriffe beobachten. Kommt die Hardware-Virtualisierung zum Einsatz, können zudem Laufzeitinformationen der einzelnen virtuellen Maschinen gewonnen werden. Dies ermöglicht beispielsweise die Untersuchung von eventuell durch den Hypervisor verursachten Timing-Problemen.

Im Gegensatz zu den Vorgängergeneration TC2xx bzw. TC3xx steht das Trace-Feature beim TC4x nicht nur bei sogenannten Emulation Devices zur Verfügung. TC4x Produktion-Devices erlauben auch im Feld kurze Trace Aufzeichnungen, was eine Fehleranalyse nach Auslieferung an den Kunden deutlich erleichtert. Als sogenannter „Single-Shot“-Trace ist dabei jedoch nur eine Aufzeichnung nach dem Systemstart möglich. Je nachdem, ob ein Emulation Device verfügbar ist oder auf das Produktion-Devices zurückgegriffen wird, lässt sich mit der UDE die jeweilige Trace-Funktion flexibel und umfassend konfigurieren.

Das in der UDE integrierte Flash-Programming-Tool UDE Memtool ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Programmierung der in einigen Derivaten verwendeten RRAMs. Die UCBs (User Configuration Blocks) lassen sich damit ebenso konfigurieren wie die SOTA (Software-over-the-Air)- Funktionen der TC4x MCUs. Das UDE Memtool ist als Produktionswerkzeug auch als eigenständiges Produkt von PLS verfügbar.

Die Unterstützung weiterer Bausteine aus der TC4x-Famile ist in Vorbereitung und steht Entwicklern ab Markteinführung der jeweiligen Derivate zur Verfügung.