En este artículo, presentaremos la serie de microcontroladores RX210, mostrando su bajo consumo de energía y características de mayor rendimiento. Su capacidad de ahorro de energía del 99% en modo de espera lo hace ideal para aplicaciones de dispositivos móviles y electrónica de consumo. También detalla las soluciones basadas en MCU que contribuyen al medio ambiente y las características clave de la familia de MCU RX210.
En este articulo RX210 Una serie de microcontroladores que ofrecen un mayor rendimiento con un menor consumo de energía. Su capacidad de ahorro de energía del 99% en modo de espera lo hace ideal para aplicaciones de dispositivos móviles y electrónica de consumo. También detalla las soluciones basadas en MCU que contribuyen al medio ambiente y sus características clave. RX210 grupo MCU.
de RX210 Un grupo de microcontroladores (MCU) RX200 Una serie de soluciones de sistemas integrados de gama media que combinan alto rendimiento y bajo consumo de energía. Basado en la versión de núcleo de CPU de 32 bits que usamos. RX600 dispositivo, RX200Los MCU de la serie pueden operar a voltajes más bajos, lo que reduce el consumo de energía y mejora las funciones de seguridad. Son ideales para electrodomésticos, dispositivos portátiles, instrumentación y muchos otros productos que necesitan ejecutar aplicaciones exigentes, brindar una batería de larga duración e incorporar medidas de ahorro de energía.
Cree soluciones basadas en MCU que hagan una contribución significativa al medio ambiente
Un artículo anterior de EDGE Online, “Fuertes sinergias inspiran la estrategia para acelerar la entrega global de soluciones avanzadas de sistemas integrados”, describió la visión ‘Global y ecológica’ de Renesas para su negocio de microcontroladores (MCU) También elaboramos un plan de marketing para la MCU. En pocas palabras, ofrecemos dispositivos de las series SuperH™ y V850 para aplicaciones de gama alta. Para soluciones de rango medio, hemos desarrollado la familia RX de MCU. Para aplicaciones de gama baja, también ofrecemos una variedad de MCU en nuestras líneas de productos 78K, R8C y la nueva RL78.
La arquitectura RX se basa en la arquitectura central de la CPU RX de 32 bits con una frecuencia operativa máxima cinco veces mayor, un rendimiento de procesamiento dos veces mayor (en MIPS/MHz) y un 30 % más de código. La eficiencia se mejora con 1/3 del consumo de energía de los modelos Renesas existentes. La primera aplicación del núcleo RX es RX600 Los dispositivos de la serie se introdujeron a principios de este año. RX600 El chip tiene una frecuencia máxima de operación de 100 MHz, implementa una configuración multibus e integra una memoria flash MONOS muy rápida. Ahora estamos ampliando la familia RX al presentar al primer miembro de la familia RX. RX200 serie.
Funciona a 50 MHz, ofrece un rendimiento de 78 DMIPS y consume 0,3 µA en modo de espera profundo
la base de todo RX200-El chip de la serie es un núcleo de CPU tipo RX200, con un diseño tipo Harvard, RX600 MCU. para manejar una clase de aplicaciones fundamentalmente diferente a la de . RX600 Este núcleo de CPU de 16/32 bits recientemente desarrollado está ajustado para ofrecer un nivel de rendimiento computacional más bajo pero relativamente alto. Por ejemplo, funciona a una velocidad de 50 MHz (2,7 a 5,5 V), ofrece un rendimiento de 78 DMIPS en su frecuencia operativa máxima y ofrece una calificación de rendimiento de 1,56 Dhrystone MIPS (DMIPS)/MHz. Este cómputo más rápido reduce el tiempo y la energía necesarios para realizar el procesamiento de la aplicación.
La CPU RX200 funciona con voltajes muy bajos, hasta 1,62 V. Este es el voltaje de descarga al final de su vida útil de 0,9 V para una celda seca (2 x 0,9 V = 1,8 V). La velocidad máxima de funcionamiento de la CPU depende de la tensión de alimentación. En concreto, de 1,62 V a 1,8 V a 20 MHz, luego de 1,8 V a 2,7 V a 32 MHz, luego de 2,7 V a 5,5 V a 50 MHz.
Reduzca el tiempo de procesamiento y cambie rápidamente a un funcionamiento de bajo consumo
Se logra un consumo de energía ultra bajo. El funcionamiento normal a 50 MHz es de solo 17,3 mA y 0,21 mA por DMIPS. Si no se requiere ningún cálculo, el consumo cae a niveles insignificantes. Solo 1,68 µA en modo de espera de software e incluso menos de 0,3 µA en modo de espera de software profundo. La figura 1 proporciona una descripción general de estos ahorros de energía al comparar este rendimiento con el consumo actual de nuestro popular dispositivo H8SX/1655. RX200 La potencia de procesamiento de 1,56 DMIPS/MHz de la MCU es aproximadamente 1,8 veces mayor que la del chip anterior. En una prueba de rendimiento que ejecuta un cálculo por segundo, RX200 La MCU consumía aproximadamente un 65 % menos de energía que el chip H8SX/1655. El ahorro de energía del dispositivo aumenta a aproximadamente un 99 % en el modo de espera del software.
Por su diseño, RX200 La CPU pasa del modo de trabajo al modo de espera demasiado rápido. Esto reduce significativamente el consumo de energía total, lo que contribuye al 85 % de ahorro de energía general observado en la prueba de iteración de cálculo único anterior.
Otra ventaja importante de RX200 Debo mencionar el diseño de la CPU aquí. Esto permitirá que los chips se fabriquen con la tecnología de proceso convencional (130 nm).
Ayudar a los ingenieros de sistemas a lidiar con herramientas de diseño de productos en conflicto
El equipo de ingeniería de Renesas que desarrolla RX200 MCU reconoció que los clientes que creaban teléfonos inteligentes, cámaras digitales, reproductores de música y otros dispositivos portátiles tenían que cumplir con un conjunto de requisitos de sistema en conflicto. Alto rendimiento y versatilidad de aplicaciones por un lado, batería de larga duración por el otro. Nuestros ingenieros eran muy conscientes de que los diseñadores de sistemas deben cumplir con un conjunto similar de requisitos conflictivos al crear nuevos dispositivos e instrumentos. Dichas aplicaciones no solo requieren ahorro de energía, sino también un alto nivel de seguridad, tal como lo cubre la norma europea IEC 60730.
nuestro éxito RX200 Los programas de investigación y desarrollo ya están produciendo dispositivos que pueden cumplir con estos requisitos. RX200 La MCU que se presentará esta vez es RX210 Grupo (ver Figura 2). Además, hemos establecido una base sólida para nuestra hoja de ruta de productos/tecnología a largo plazo para adaptarse a la evolución de nuestros productos para los mercados globales. Renesas ofrece una amplia gama de soluciones de diseño para lograr la duración de batería extremadamente prolongada que desean los usuarios finales.
Integración de periféricos para un rendimiento de aplicación superior y bajo costo
la UCM RX200 Equipado con muchas funciones que contribuyen a mejorar el rendimiento del sistema y reducir los costos del sistema. Algunos de ellos se describen a continuación.RX200
- Memoria flash de acceso rápido: Renesas utiliza tecnología de memoria flash probada y altamente confiable que no requiere ciclos de espera, lo que brinda un rendimiento de procesamiento rápido y sin esperas de hasta 50 MHz. Además, esta ROM se puede reescribir con el voltaje mínimo de MCU de 1,62 V, ahorrando energía. Además, las operaciones de borrado/escritura se realizan utilizando pequeños bloques de 2 KB. Esto reduce los tiempos de reescritura y prolonga la vida útil de la memoria flash.
- Controlador de enlace de eventos: ELC integrado en RX200 Las MCU implementan enlaces directos entre unidades de hardware, lo que permite que los eventos activen módulos sin la intervención del controlador de interrupciones (consulte la Figura 3). Por ejemplo, incluso cuando la CPU está en modo de suspensión, los eventos detectados por los comparadores o convertidores A/D pueden activar directamente los módulos correspondientes a través del ELC.
- Periféricos optimizados: los MCU RX200 ofrecen una amplia variedad de periféricos que son esenciales para aplicaciones específicas. Por ejemplo, un sistema inversor optimizado es RX200 Un chip con un temporizador de 16 bits MTU2 (unidad de pulso multifunción #2). El MTU2 puede controlar simultáneamente múltiples funciones y elementos del sistema, como motores trifásicos, protección de salida de modulación de ancho de pulso (PWM) en el chip y convertidores A/D integrados. Otros periféricos disponibles incluyen funciones POR (reinicio de encendido) y LVD (detección de bajo voltaje), RTC (reloj en tiempo real) y sensores de temperatura. La integración interna de estas y otras funciones ahorra espacio, reduce los problemas de empaque, simplifica la lista de materiales (BOM) del sistema, elimina los problemas de integración del sistema y reduce el costo total del sistema.
- Controlador de pines multifunción: la función MPC le permite cambiar las asignaciones de pines de varias funciones, como la entrada/salida del temporizador por software. Esta flexibilidad de distribución de pines facilita el diseño de actualizaciones y reemplazos de productos, lo que facilita la creación de una gama de productos ajustados para diferentes segmentos del mercado.
- Funciones de seguridad: para facilitar el cumplimiento de la norma IEC 60730 y otras normas de seguridad, RX200 La MCU ofrece múltiples funciones que le permiten verificar el comportamiento tanto de las tareas en el chip como de las actividades del sistema. Un ejemplo es el CAC (Circuito de medición de precisión de frecuencia de reloj). El descontrol del sistema se puede evitar detectando las fluctuaciones de la frecuencia del reloj. Además, tiene funciones de seguridad integradas, como un DOC (circuito de operación de datos) que ayuda a las pruebas de fallas de RAM, un circuito de detección de parada de oscilación, una unidad de autodiagnóstico del convertidor A/D y un circuito de detección de desconexión. El hardware en chip realiza estas funciones a prueba de fallas, descargando la CPU.
Ofrece el MCU RX210 como una solución ideal para dispositivos móviles y electrónicos de consumo
28 MCU en RX210 El grupo de productos que se muestra en la Fig. 2 está equipado con funciones especializadas para electrodomésticos y dispositivos móviles. Planeamos expandir este grupo a 48 dispositivos más. Esto proporciona a los clientes un total de 76 versiones diferentes que aumentan en gran medida la flexibilidad del diseño del sistema. Con hasta 1 MB de memoria Flash y hasta 96 KB de RAM, estos MCU vienen en paquetes de 36 a 144 pines, incluidos tipos compactos como el paquete Quad Flat Non-Leaded (QFN). En la Figura 4 se muestra un diagrama de bloques típico.
Uniéndose al grupo RX210 hay un grupo adicional de MCU RX200, incluidos chips que incorporan controladores para pantallas de cristal líquido (LCD) e IC que proporcionan convertidores A/D delta-sigma de 24 bits. El MCU RX210 está actualmente en producción. Se espera que nuestra capacidad de fabricación crezca a una tasa de envío mensual de aproximadamente 2 millones de unidades en 2012.