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'''XMC4000''' ist eine 32-bit-[[Mikrokontroller]]-Familie der Firma [[Infineon]], welche erstmals im Frühjahr 2012<ref>[http://www.infineon.com/cms/de/corporate/press/news/releases/2012/INFATV201201-019.html Infineon XMC4000 Presse Mitteilung 2012].</ref><ref name="infineon-mikrocontroller"/> vorgestellt wurde. Sie basiert auf einem [[ARM Cortex-M4|Cortex-M4-Prozessor]] von [[ARM Limited|ARM]]. „XMC“ steht für „Cross-Market Microcontroller“ und bedeutet, dass auf Grund der Kompatibilität und Konfigurationsmöglichkeiten diese Familie verschiedene Bereiche in Industrieapplikationen abdecken kann. Als Rechenkern (Core) verwendet diese Mikrokontrollerfamilie den Cortex-M4-Prozessor<ref>{{Webarchiv | url=http://www.all-electronics.de/bildergalerien/anzeigen/9279/2/text/45052/32-Bit-Mikrocontroller-Familie-XMC4000-von-Infineon | wayback=20140221211107 | text=ARM Cortex-M4}}</ref> mit [[Digitaler Signalprozessor|DSP]]-Funktion. Die Familie soll drei wesentliche Trends in der Industrie unterstützen: eine verbesserte Energieeffizienz, die Unterstützung einer Vielzahl von Kommunikationsstandards und eine Minimierung der Software-Komplexität bei der Entwicklung. Parallel zum XMC4000 veröffentlichte der Hersteller eine Weiterentwicklung des Software Tools [[DAvE (Infineon)|Dave3]]<ref name="dave"/> mit so genannten ''Dave Apps'', welche die Programmierung vereinfachen soll, indem ähnlich wie bei FPGA-Tools je nach Anforderung applikationsorientierte Software-Komponenten in ein Projekt eingefügt, konfiguriert und verbunden werden können. Beispiele für Zielanwendungen im Industrie und Multimarktbereich sind [[Antrieb]]e, [[Wechselrichter]] und die Fertigungs- und Gebäude-[[Automatisierung]]. Die XMC4000 Familie wird in Unterfamilien mit verschiedenen Leistungsbereichen untergliedert.

== Anwendungen und Märkte ==
Die XMC4000-Familie wurde von Infineon speziell für den Industriebereich entwickelt und zwischen den 16-Bit- und 32-Bit-[[Mikrocontroller|MCUs]] eingeordnet. Vorgesehen sind Einsatzgebiete wie [[Logistik]], Transport, Erneuerbare Energien, Gebäudesteuerung und [[Automatisierung]]. Besonderes Augenmerk richtete sich auf die Energieeffizienz um z. B. bei der Steuerung von Motoren, Wechselrichtern (''Solar Inverters''), [[Schaltnetzteil]]en, [[Eingabe und Ausgabe|I/O]]-Geräten usw. den Energieverbrauch erheblich zu senken, ohne damit die Leistungsfähigkeit zu belasten. Als weiteres Ziel sollten Einsparungen durch Vereinfachung ermöglicht werden. Wurden zuvor Zwei-Chip-Lösungen z. B. mit einem DSP und einem FPGA eingesetzt, können die Timer-Einheiten und hochauflösende PWM des XMC4000 diese zusätzlichen Bauelemente in den meisten Fällen ersetzen.<ref name="kosten"/>

== Technische Eigenschaften ==
=== Prozessorkern ===
Die XMC4000-Familie nutzt einen [[Arm Cortex-M4]]-Prozessorkern inklusive von DSP-Erweiterungen und einer [[Floating Point Unit]] (''FPU'') in einem Frequenzbereich von 80 bis 180 MHz.

=== Speicher ===
Als Speicher verwendet diese Familie embedded Flash (je nach Derivat zwischen 128 KB und 2,5 MB<ref name="infineon-mikrocontroller"/>) mit integrierter [[Fehlerkorrekturverfahren#Fehlerverdeckung|ECC]]-Hardware. Außerdem besitzt sie einen [[Random-Access Memory|RAM]], der je nach Unterfamilie zwischen 20 KB und 512 KB groß ist.<ref name="infineon-mikrocontroller"/>

=== Weitere Funktionen ===
* [[Precision Time Protocol|IEEE 1588]] konforme [[Ethernet]]-Schnittstelle, [[Media Access Control|MAC]]
* USB 2.0
* 12-Kanal [[Direct Memory Access|DMA]]
* Ausstattung mit Timern und [[Pulsweitenmodulation|PWM]], [[Demodulator|Delta-sigma Demodulator]], Position Interface
* 4 × 12-bit [[Analog-Digital-Umsetzer]] mit bis zu 26 Kanälen, 2 × 12-bit [[Digital-Analog-Umsetzer]]
* 6 × Serielle Schnittstelle, jeweils als SPI, I2C, I2S, UART konfigurierbar
* 3 × [[Controller Area Network|CAN]]-Knoten
* Externes Businterface unterstützt SDRAM, SRAM, NOR-/NAND-Flash und memory-mapped IO devices (e.g. LCD)
* SD/MMC-Schnittstelle
* Touch Interface und LED-Matrix
* Akkugepufferte Echtzeituhr mit Kalender und zeitgestützter oder externer Aufweckfunktion
* Erweiterter Temperaturbereich bis 125 °C verfügbar

== Infineon Entwicklungstools ==
=== XMC4000 Application Kit ===
Das XMC4000 Application Kit<ref>{{Webarchiv | url=http://www.infineon.com/cms/de/product/microcontrollers/32-bit-xmc4000-industrial-microcontrollers-arm%C2%AE-cortex%E2%84%A2-m4/xmc4000-development-tools,-software-and-kits/hexagon-application-kit/channel.html?channel=db3a30433580b3710135a07979ac3874 | wayback=20160308122703 | text=XMC4000 Application Kit Offizielle Webseite}}.</ref> ist ein modular erweiterbares Application-Board, bestehend aus einem CPU-Board in der Form eines Hexagons im Mittelpunkt und drei einzelnen Satelliten, den so genannten Extension-Boards. Auf Grund dieser Bauweise kann das Kit funktional auf bestimmte Zielapplikationen erweitert und angepasst werden. Zu den drei Satelliten zählen das Automation-I/O-Kit, ein Ethernet/[[Controller Area Network|CAN]]/[[RS485]]-Interface-Kit und ein Standard-Human-Interface-Kit. Das Human Interface Board auch [[Human Interface Device|(HMI)]] hat neben dem [[OLED]]-Display plus Audio auch eine Tast- und SD/MMC-Funktion. Das COM Board ermöglicht es Entwicklern, eine Art Fernbedienung über Ethernet zu realisieren. Dieses Board unterstützt auch [[MultiCAN]]- und RS485-Schnittstellen. Zusätzlich zu diesen drei Satelliten können Entwickler auch eigene Boards verbinden.

=== DAVE: Komponentenbasierte Programmierung und freie Entwicklungsumgebung ===
DAVE 3 (''Digital Application Virtual Engineer'')<ref>{{Webarchiv | url=http://www.infineon.com/cms/de/product/microcontrollers/development-tools,-software-and-kits/dave%E2%84%A2-3-%E2%80%93-auto-code-generation-and-free-tools/channel.html?channel=db3a30433580b37101359f8ee6963814 | wayback=20120717011404 | text=DAVE3 offizielle Webseite}}.</ref> ist eine auf [[Eclipse (IDE)|Eclipse]] basierende Softwareplattform, die zur Verringerung des Softwareentwicklungsaufwands und der dafür benötigten Entwicklungszeit entwickelt wurde. DAVE3 beinhaltet einen [[GNU Compiler Collection|GNU-Compiler]], einen [[Debugger]] und ein Visualisierungs-Dienstprogramm zu anschaulichen Darstellung von Daten. Andere übliche Compiler und Debugger können der Entwicklungsumgebung hinzugefügt werden. DAVE unterstützt zudem die automatische [[Codegenerierung]]. Alternativ sind die Entwickler in der Lage, ihre eigenen Anwendungen zu integrieren. [[Anwendungssoftware|Apps]] können leicht konfiguriert und mit Hilfe der grafischen Benutzeroberfläche an die unterschiedlichsten Anwendungen angepasst werden.

== Entwicklungstool-Partner ==
Folgende Entwicklungstool-Anbieter unterstützen die XMC4000 Familie:
* Compiler, Debugger, Flash Loader, Entwicklungsumgebungen
** [http://www.tasking.com/products/arm/ Altium Tasking]
** [http://www.atollic.com/index.php/targets/armtargetsupport Atollic]
** [http://www.keil.com/arm/mdk.asp ARM Keil MDK]
** [http://www.hitex.com/ Hitex]
** [[IAR Systems]]
** [http://www.isystem.com/ iSYSTEM]
** [http://www.lauterbach.com/ Lauterbach]
** [http://www.pls-mc.com/ PLS]
** [http://www.segger.com/ Segger]
** [http://www.microconsult.de/ MicroConsult]
* Betriebssysteme, Middleware, Stacks
** [http://www.cmx.com/ CMX]
** [http://rtos.com// Express Logic]
** [[FreeRTOS]]
** [https://hightec-rt.com/en/ HighTec]
** [http://micrium.com/ Micrium]
** [http://www.sevenstax.com/ SEVENSTAX]
** [http://www.thesycon.de/ THESYCON]
** [http://www.windriver.com/products/development_suite/wind_river_compiler/ Wind River Diab Compiler]

== Weblinks ==
* [http://www.infineon.com/xmc4000 Offizielle Webseite der XMC4000-Familie]
* [http://www.infineonforums.com/forums/3-Microcontroller-Forum/forum.php?r=forum.php Infineon MCU Forum]
* [http://www.hitex.com/index.php?id=53&tx_ttnews%5Btt_news%5D=760&tx_ttnews%5BbackPid%5D=50&cHash=3b96ac85200264c3f8d52848c8096d6c Hitex XMC4000 Support]
* [http://ehitex.com/starter-kits/for-xmc4000/419/?c=134 XMC4500 Automation Kit No.1 via Hitex]
* [http://www.arroweurope.com/de/maerkte-loesungen/loesungen/ixperience-m4-development-kit.html iXperience M4 Development Kit]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="dave">{{cite web
| url = http://www.elektroniknet.de/embedded/entwicklungstools/artikel/92782/
| title = Schneller für XMC4000 mit DAVE 3 entwickeln
| accessdate = 2013-08-09
| author = Georg Huba
| date = 2012-11-09
| work = elektroniknet.de
}}</ref>
<ref name="kosten">{{cite web
| url = http://www.elektroniknet.de/halbleiter/mikrocontroller/artikel/92665/
| title = Digitale Leistungswandlung mit dem XMC4000
| accessdate = 2013-08-09
| author = Frank Riemenschneider
| authorlink = Frank Riemenschneider
| date = 2012-11-07
| work = elektroniknet.de
}}</ref>
<ref name="infineon-mikrocontroller">{{cite web
| url = http://www.elektroniknet.de/halbleiter/sonstiges/artikel/85180/0/
| title = Neue Infineon-Mikrocontroller setzen auf ARM und innovative Peripherie
| accessdate = 2013-08-09
| author = Frank Riemenschneider
| authorlink = Frank Riemenschneider
| date = 2012-01-22
| work = elektroniknet.de
}}</ref>

</references>

[[Kategorie:Mikrocontroller]]

XMC4000 - Versionsgeschichte

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