Das Dokument erläutert zunächst die technische Grundlage der ARM-Cortex-Familien (M, R, A) und deren Einsatzgebiete im Fahrzeug. Darauf aufbauend werden die verschiedenen Flashing-Strategien dargestellt – darunter Debug-Schnittstellen wie JTAG und SWD, RAM-basierte Bootloader sowie netzwerkbasierte Verfahren wie UDS und DoIP.

Besonderes Augenmerk liegt auf der Rolle von ProMik als Lösungsanbieter: Mit einem herstellerunabhängigen, leistungsfähigen Software-Stack und umfassender Unterstützung für sämtliche ARM-Debug-Standards ermöglicht ProMik ein schnelles, zuverlässiges und skalierbares Firmware-Flashing – sowohl in der Entwicklung als auch in der Serienfertigung.

Das Whitepaper zeigt, wie ProMik nicht nur die klassischen Herausforderungen im Umgang mit ARM-ECUs adressiert, sondern durch innovative Ansätze wie RAM-basierte Flashmethoden, die direkte Betriebssystemintegration oder paralleles Multi-ECU-Programming klare Effizienzvorteile schafft. Hersteller profitieren von verkürzten Taktzeiten, hoher Prozesssicherheit und schneller Time-to-Market.

Mit diesem Whitepaper bietet ProMik wertvolles Know-how für Entwicklungsleiter, Produktionsverantwortliche und Systemarchitekten, die zukunftssichere Flashing-Konzepte für ihre ARM-basierten Plattformen suchen.

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Die schnellste EoL Programmierungen:

• Parallele High-Speed-Programmierung via Automotive Ethernet oder USB3 (bis zu 300MB/s)
• Patentierte Kabeltechnologie für flexible Anpassung an die Produktionsumgebung
• Frei skalierbar & konfigurierbar
• Basierend auf standardisierter Softwareplattform
• Standardisierte Komponenten für den industriellen Einsatz
• Plug & Play Lösung zur Anbindung an Automationspartner
• 24/7 Technischer Support

Das ProMik End-of-Line System kann individuell konfiguriert werden – zudem ist die Lösung frei skalierbar und kundenindividuell konfigurierbar um den spezifischen Anforderungen verschiedener Fertigungsprozesse gerecht zu werden.

Das Programmier- und Testsystem basiert auf den bewährten Software- und Hardwarelösungen von ProMik und bietet eine patentierte Kabeltechnologie, die eine flexible Anpassung an jede Produktionsumgebung erlaubt. Ein entscheidender Vorteil für Hersteller, die ihre Produktionskapazitäten optimieren möchten. Dank ProMiks XDM-Serie mit wahlweise Ethernet- oder USB3-Schnittstellen werden große Datenmengen mit höchster Geschwindigkeit übertragen. Diese Technologie ermöglicht zudem lange Kabelverbindungen von bis zu 10 Metern, wodurch eine flexible Platzierung in der Produktion gewährleistet wird. Gleichzeitig ermöglicht das Plug&Play-Design eine nahtlose Anbindung an Automationspartner, wodurch Integrationszeiten erheblich verkürzt werden.

Dank der standardisierten Softwareplattform und Komponenten, die für den industriellen Einsatz konzipiert sind, gewährleistet das System eine zuverlässige und langlebige Nutzung in der Produktion. Das modulare Design erleichtert zudem den einfachen Austausch und die Wartung einzelner Komponenten in kürzester Zeit.

Zudem sorgt die integrierte Active-Cooling-Funktion für eine zuverlässige Temperaturkontrolle, um Überhitzung zu vermeiden und eine dauerhaft stabile Performance sicherzustellen. Diese industrieoptimierte Bauweise gewährleistet eine langlebige und zuverlässige Nutzung, selbst unter anspruchsvollen Produktionsbedingungen.

Mit der End-of-Line Lösung von ProMik profitieren Unternehmen von einer signifikanten Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit, umfassender Cybersecurity während der Programmierung, reduzierten Kosten und maximaler Prozesssicherheit. Das parallele Flashen und die hohe Datenrate über Ethernet oder USB3 ermöglichen einen erheblichen Durchsatzgewinn und setzen neue Maßstäbe für die End-of-Line Flash-Programmierung. Zudem steht ein 24/7 technischer Support bereit, um jederzeit schnelle und kompetente Unterstützung zu gewährleisten.

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ProMik, ein renommiertes Unternehmen, das sich auf die Flash-Programmierung und das Testen von elektronischen Komponenten, PCBAs und elektronischen Produkten spezialisiert hat, bringt seine branchenführenden Anwendungen und Technologien ein, um die hochmodernen Lösungen von JOT Automation, wie z.B. die M Test Boxen, zu ergänzen. Gemeinsam setzen JOT und ProMik neue Maßstäbe für das Testen von Elektronik und insbesondere für das Flashen.

„Wir sind sehr erfreut, unsere Kräfte mit ProMik zu bündeln, um gemeinsam Technologien und Innovationen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Durch die Integration von ProMiks Flash-Programmierlösungen in unsere M Test Boxen entstehen einige der schnellsten, vielseitigsten und kosteneffizientesten Testlösungen – in-line oder stand-alone – auf dem Markt für Elektronikhersteller auf der ganzen Welt“, sagte Mika Puttonen, Produktmanager bei JOT Automation.

Alexander Rosenberger, CTO bei ProMik, stellt dies in Aussicht: „Durch die Integration der hochmodernen Flash-Programmiertechnologie von ProMik mit den hochmodernen Automatisierungslösungen von JOT sind wir perfekt positioniert, um die wachsenden Komplexitäten und Anforderungen der zukünftigen Steuergeräteproduktion zu erfüllen. Gemeinsam bieten wir eine ideale Partnerschaft, die eine umfassende Lösung für die sich entwickelnden Bedürfnisse der Industrie bietet.“

Über JOT Automation

JOT Automation ist ein weltweit führender Anbieter von fortschrittlichen Fertigungs- und Testlösungen für die Automobil-, Batterie- und Elektronikindustrie. Mit mehr als drei Jahrzehnten Erfahrung hat sich JOT Automation als zuverlässiger Partner führender Unternehmen weltweit etabliert und bietet innovative und maßgeschneiderte Lösungen zur Verbesserung von Effizienz, Qualität und Produktivität im Produktionsprozess. Mit einem starken Fokus auf Automatisierung, Robotik und technologischem Fachwissen widmet sich JOT Automation der Bereitstellung von Spitzentechnologien und hervorragendem Kundenservice, um die sich entwickelnden Bedürfnisse der wichtigsten Fertigungsindustrien zu erfüllen.

Über ProMik

Seit mehr als 25 Jahren ist ProMik^® als Technologieführer bei Programmier- (ISP) und Testlösungen für elektronische Platinen und Gehäusesteuerungen anerkannt. ProMik-Produkte sind die bevorzugte Wahl für die Flash-Programmierung (ISP) in der Produktion in verschiedenen Branchen, einschließlich Tier-1 Automobil- und Industriezulieferer. Als Experte für Flash-Programmierung geht ProMik über die Onboard-Programmierung und das Testen hinaus und bietet modernste Anwendungs- und Entwicklungsberatung, profunde Cybersicherheitslösungen und kundenspezifische Bootloader-Entwicklung.

ProMik Fixtures: Plug & Play für höchste Signalintegrität

Anwendung finden ProMik Fixtures und Adapter unter anderem bei einer Reihe namhafter Testhandler-Hersteller, die auf High-Speed-Übertragungsraten angewiesen sind. Um dem Einfluss hoher Frequenzen auf die Programmierungsqualität effektiv und effizient entgegenzuwirken, konzentrieren die Systemexperten ihre Expertise auf die Fixture- und Adapter-Eigenentwicklung. Durch höchste Signalintegrität sorgen die Lösungen für deutlich reduzierte Taktzeiten und gesteigerten Ertrag. Ermöglicht wird dieses hohe Qualitätsniveau durch die robuste und mehrfach getestete Verdrahtung, auf die man sich bei ProMik fokussiert hat.

Durch vollumfängliche Tests im Anwendungsumfeld und mit gegebenem Equipment ermöglichen der ProMik Adapter- und Fixturebau eine fließende Integration in spezifische Produktionslinien. Für den schnellen Austausch der Fixtures sind weder Anpassungen noch Werkzeug erforderlich. Neben der nahtlosen Plug & Play Funktionalität überzeugt auch die individuelle Konfigurierbarkeit der Adapter, beispielsweise durch zusätzliche Testhardware, Sensorik, Hubzähler oder Scantechnik wie Barcode-Reader. ProMik Fixture-Kunden profitieren von besonders kurzen Lieferzeiten dank schneller Design- und Produktionsprozesse. Der bewährten Qualität des spezialisierten Unternehmens tut dies aber keinen Abbruch: Durch dezidierte Qualitätstests und Prüfungen, wie Strain Gauge und FEA, werden Fehlerquellen an den ProMik Produkten – made in Germany – vollständig ausgeschlossen.

Technische Features und Servicespektrum

ProMik entwickelt und fertigt mit hoher Kundenorientierung: Das Leistungsspektrum umfasst je nach Bedarf den kompletten Adapterausbau wie auch die Verdrahtung und das finale Testen als separate Leistungen. Die besondere Nähe zur Praxis unterstreicht ProMik im Fixturebau auch durch die Konnektivität: Die Adapter ermöglichen die einseitige, zweiseitige sowie zweistufige und seitliche Kontaktierung. Auch gehauste Baugruppen können durch ProMik Adapter kontaktiert werden. Insgesamt ist im ProMik Adapter- und Fixturebau die Kontaktierung bis 50 mil mit einem Testpunktdurchmesser bis zu 0,5 mm möglich.

Von den technischen Details bis zum Rundum-Service: ProMik verfolgt den Anspruch höchster Präzision, Zuverlässigkeit und anwendungsspezifischer Lösungskompetenz. Durch ein eingespieltes Team erfahrener Fachkräfte erstreckt sich das Kompetenzfeld über verschiedene Anwendungsbereiche, die ProMik nicht nur durch hochentwickelte Produkte, sondern auch mit umfassenden Dienstleistungen abdeckt. Ganz gleich, auf welchem Wege Kunden ihre Taktzeiten reduzieren und ihre Produktionsrate steigern möchten: Die Experten von ProMik investieren ihr Know-how in perfekt integrierte, maßgeschneiderte Lösungen.

Eine performante EoL-Lösung muss in der Lage sein, die Übertragung großer Datenmengen flexibel, schnell und effizient in den Produktionsprozess einzubinden. Die ProMik® XDM-Serie bildet eine Hard- und Software-Plattform, die maximale Leistungsfähigkeit für höchste Produktivität erbringt.

XDM-Technologie vereint Flexibilität und Verlässichkeit

Bisherige Produktionsprozesse werden von vorprogrammierten Bauteilen und der Verknüpfung unterschiedlicher Systeme geprägt. Ohne homogene Toolchain für das Flashen und Testen mangelt es häufig an der nötigen Performance und Effizienz. XDM-USB bringt hingegen mit Übertragungsraten von bis zu 300MB/s größtmögliche Flexibilität in die Produktionslinie.

Dank der End-of-Line-Programmierung können auch Qualitätseinbußen durch vorgelagerte Prüfverfahren vermieden werden, was besonders bei großen Speichern an Bedeutung gewinnt. Kritische Verfahren wie Röntgen und Löten können die Datenerhaltung (Data Retention) beeinflussen, was durch die EoL-Programmierung wiederum vermieden wird.

High-Speed-Programmierung nach neuesten USB3-Standards

Die anspruchsvolle EoL-Programmierung muss hohe Anforderungen an Qualität und Sicherheit mit kurzen Taktzeiten und niedrigen Produktionskosten vereinen. Ebendieser Anspruch steht im Fokus des ProMik® XDM-USB-Moduls für Programmierungs- und Testzwecke. Es nutzt neueste USB3-Standards um in eMMC-, OSPI- oder UFS-Speicher zu programmieren und ist für einen langfristigen Einsatz rückwärts- und vorwärtskompatibel.

Ein zentraler Aspekt der XDM-USB-Lösung liegt darin, minimale Produktionskosten auch bei anspruchsvollen Anwendungen zu ermöglichen. So fügt sich die XDM-Technologie ideal in Produktionsprozesse von u. a. Infotainments, ADAS und Telematik ein. Generell dient die ProMik® XDM Plattform komplexen Anwendungen mit diversen SoCs und großen Speichern.

Der In-System Programmer soll die Toolchain der Elektronikfertigung umfassend abdecken, indem er alle Test- und Programmieranforderungen in einem Produkt vereint. Der Multi Standard Programmer kann sowohl für das Flashen mittels Testpunkten genutzt werden, als auch für das Flashen über Automotive-Schnittstellen. Zudem können der High-Speed Boundary Scan, sowie die SMART ICT Funktion eingesetzt werden. Durch die Bandbreite dieser Features ist er ideal für das parallele Programmieren und Testen.

Bei der Programmierung verfügt der Kunde über maximale Flexibilität

Zu den Besonderheiten des MSP2300Net gehört das integrierte Linux basierte Betriebssystem, welches eine hoch effiziente Prozessteuerung ermöglicht. Damit besteht die Möglichkeit, große Datenmengen performant auf dem System zu verarbeiten. Die Hardware-Plattform des MSP2300Net basiert auf dem Multicoreprozessor der Xilinx Zynq UltraScale+ SoC Serie. Der Host-Ethernet-Uplink unterstützt Gigabitgeschwindigkeiten.

Mit 24 konfigurierbaren I/Os unterstützt der In-System Programmer die bisher größte Anzahl parallel programmierbarer MCUs. Jede Signaleitung ist mit einer dedizierten Masse Leitung für die Twisted-Pair-Verdrahtung versehen, um höchste Signalintegrität sicherzustellen. Die Flexibilität der frei konfiguierbaren I/Os unterstützt beliebige Komibination aus verschiedenen Hardware-Schnittstellen. Solche mixed High-Speed-Target-Interfaces können in der Praxis beispielsweise aus JTAG, QSPI und SWD kombiniert werden. Generell unterstützt der MSP2300Net alle gängigen Halbleiter-Hersteller und Mikrocontroller-Schnittstellen. Somit sind die Targets des MSP2300Net unterschiedlich konfigurierbar und ermöglichen eine höhere Flexibilität und Homogenität in der Toolchain, da auf ein Standardprodukt zurückgegriffen werden kann.

Außerdem verfügt der MSP2300Net über verschiedene Automotive-Schnittstellen, nämlich: 4x CAN FD, 2x Ethernet 100/1000BASE-T1 , 4x LIN, sowie einen USB3 High-Speed-Port für den Datendownload an der Leiterplatte. Durch den USB3 High-Speed-Port und die Ethernet-Schnittstelle lassen sich die Produktionszeiten am Flashprozess weiter reduzieren.

Strom- und Spannungsmess- und -versorgungstechnik

Der MSP2300Net ist mit einer Target-Power-Supply ausgerüstet. Für Nutzer hat dies den Vorteil, dass kein extra Equipment benötigt wird, welches unter Kosten- und Zeitaufwand synchronisiert werden muss. Stattdessen ist die Bestromung der Applikation bereits integriert. Das Feature ermöglicht zudem eine höhere Prozesssicherheit und eine vereinfachte Power-Sequenz. Bestandteile der Spannungsquelle sind sowohl vier Kanäle für eine High-Range-Target-Power-Supply, als auch vier Kanäle für eine Low-Range-Target-Power-Supply. Während die High-Range-Versorgung eine Spannung von 2.7 < U < 14.0V mit einem Dauerstromgrenzwert von 500mA < I < 1,5A  bereitstellt, arbeitet die Low-Range-Target-Power-Supply bei niedrigeren Spannungen. Nämlich von 1.5 < U < 5.5V mit einem Stromgrenzwert von 300mA. Mit diesen weitreichenden Spannungsbereichen können alle Applikationen je nach Kundenwunsch bestromt werden.

Der MSP2300Net bietet zudem die Möglichkeit, eine Strom- und Spannungsmessung durchzuführen. Hierfür hat der In-System Programmer acht Kanäle für die Spannungsüberwachung mit einer Messtoleranz von +/- 10mV inklusive der Überwachung von Spannungseinbrüchen (Brownout-Detection). Die hoch präzise Strommessung erfolgt mit einer Messabweichung von lediglich +/- 1mA. So können Kunden sicher sein, dass der MSP2300Net für ein exaktes und sicheres Messergebnis sorgt. Zudem kann durch die integrierte Messfunktion des In-System Programmers auf weiteres Equipment verzichtet werden.

Um als Ergänzung und Verbesserung der Programmierstationen von ProMik® zu dienen, ist der MSP2300NET kompatibel mit dem 19‘‘ Rack. So kann er ohne jegliche Veränderung an der Station nachgerüstet werden. Der MSP2300NET ist außerdem als Tischgerät erhältlich.

Durch dieses Spektrum an verschiedenen Möglichkeiten für den Einsatz des MSP2300NET und seine Hochleistungs-Features gilt er als ProMik®s bisher flexibelster und leistungsfähigster Multi Standard Programmer, mit welchem Produktionszeiten auf ein Minimum reduziert und somit auch Zeit und Kosten gespart werden können.

„Unser XDM-ETH-Modul in Kombination mit der ProMik-Bootloader-Technologie ist das leistungsstärkste End-of-Line-Programmiertool in Bezug auf Flash-Programmiergeschwindigkeit, Cyber Security Funktionen und Testfunktionen“, so Jens Rosenberger, Marketing Manager bei der ProMik® Programmiersysteme für die Mikroelektronik GmbH.

Sowohl mit dem XDM-ETH- als auch dem XDM-USB-Modul von ProMik® lassen sich niedrigste Produktionskosten für anspruchsvolle Anwendungen, die MCUs, NAND- und NOR-Speicher mit hoher Dichte umfassen, erzielen.

Für die Programmierung stehen Kunden je nach Voraussetzung verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung:

1) So kann zum einen ein ProMik Bootloader (BL) via In-System-Programming oder Debug-Schnittstelle geflasht werden und verbleibt während der dem initialen Flashprozess nachfolgenden Prozessschritte auf der Baugruppe. Am finalen Programmierprozess (EOL) wird die Baugruppe mit Spannung durch das ProMik Power Supply Unit (PSU2048) versorgt, um eine perfekte zeitliche Synchronisation mit dem jeweiligen XDM Modul zu ermöglichen. Beim Hochfahren der Applikation werden Kommandos über den XDM-Programmer über die jeweilige Schnittstelle (bspw. Ethernet) gesendet, um den auf der Baugruppe befindlichen ProMik BL anzusteuern. Schließlich wird der ProMik BL aus dem Flash in das RAM geladen und dort zur Ausführung gebracht. Der ProMik BL sorgt dafür, dass die zu programmierenden Daten über den XDM-Programmer auf die Applikation gelangen und dort schnellstmöglich in die jeweiligen Flash-Bausteine programmiert werden. Nachdem der Programmiervorgang abgeschlossen ist, wird der im Flash befindliche ProMik BL gelöscht – es verbleibt keine ProMik-Software auf der Applikation.

2) Ist ein fremder Bootloader vorhanden, muss dieser die Funktionalität bereitstellen, dass der ProMik BL heruntergeladen und zur Ausführung gebracht werden kann. Nachdem der ProMik BL in das RAM des MCU heruntergeladen wurde, wird er im RAM des MCU ausgeführt – der BL sorgt dann auch hier dafür, dass die zu programmierenden Daten über die schnellstmögliche Schnittstelle (bspw. Ethernet) über ein Download-Modul der XDM-Serie heruntergeladen und in den jeweiligen Flash-Speicher geschrieben werden.

Weiterführende Informationen unter www.promik.com

Bei der Flash und Test-Software handelt es sich um eine umfassende Weiterentwicklung der Lösung Winp_onlineNET. Aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem Betrieb der Vorgänger-Software hat der markterfahrene Anbieter ProMik® die zeitgemäßen und zukünftigen Anforderungen des Praxisbetriebs fokussiert. Das nun verfügbare pOnline_Pro kann mit Windows 32/64 bit Betriebssystemen sowie in Linux basierten Systemen auf bewährten Stärken aufbauen und mit neuen Funktionen und Vorteile überzeugen.

Implementierung, Integration und Eigenschaften

Der grundlegende Nutzen der Software ist es, dem Anwender ein möglichst umfassendes Kontrollspektrum über den Flash-Prozess zu eröffnen. Das System ist für eine reibungslose Implementierung in bereits bestehende Systeme – bspw. Flash-Programmierstationen sowie ICT und FTC Testequipment – entwickelt. Dies gilt ebenso für die Integration in User Interfaces u.a. von TestStand oder LabView.

Ein zentrales Feature besteht darin, DLL basierte Gerätetreiber mit High Speed zu programmieren. Ergänzt wird dies durch viele weitere Funktionen, die pOnline_Pro zu einem universellen, leistungsfähigen Werkzeug der Elektronikproduktion machen. Neben Kontrolle der Versorgungsspannung, Programmierung von Bauteilen mit MCU spezifischen Funktionen und Steuerung der Power-up Sequenz der Applikation ermöglicht die Software auch Checksum-Kalkulation und Watchdog-Kontrolle. Auch die Verwendung als Test-Tool mit grafischer Oberfläche zur Debug-Unterstützung sowie die Abwicklung und Bedienung von sicherheitsrelevanten Bauteilen kann die neue ProMik® Entwicklung leisten. Die zentralen Features und weitere Informationen sind auch der Produktseite unter https://promik.com/de/products-solutions/software/ponline-pro entnehmbar.

Am Puls der Zeit: Was ist neu, was wurde optimiert?

Als Entwicklungsbasis dient den ProMik® Experten die Vorgänger-Software Winp_onlineNET. Im Vergleich hierzu zeigt sich das neue pOnline_Pro noch funktionaler und leistungsfähiger. Im Kern überzeugt das Upgrade durch verbesserte Kontrolleigenschaften bei Reduzierung von verwendeten Funktionen sowie durch mehr Dynamik und schnellere Programmierung. Es vereinfacht das parallele Programmieren und hebt sich auch durch verbesserte Eigenschaften in der Handhabung hervor.

Der Anbieter ProMik® gilt seit über 25 Jahren als zuverlässiger Ansprechpartner in Flash-Programmierung und vielen verwandten Kompetenzen. Die Nähe zum Markt, der hohe Praxisbezug und das daraus gebotene Know-how werden von zahlreichen, langjährigen Kunden aus der industriellen Automatisierung, der Automobilindustrie und weiteren Branchen geschätzt.

Auf seiner Website https://promik.com/de/ zeigt sich das Familienunternehmen nicht nur als Produktanbieter, sondern steht auch als verlässlicher Beratungspartner und Service Support zur Verfügung.