《電子技術(shù)應(yīng)用》
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瑞薩電子推出體積更為緊湊小巧的全新 16 位微控制器,可減少系統(tǒng)能耗、提高汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)效率

全新的 RL78/F13 和 RL78/F14 產(chǎn)品群擁有由 91 款高性能低功耗汽車 MCU 組成的平臺解決方案
2013-09-22

    全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體及解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會社(TSE:6723),今天宣布發(fā)布全新的RL78/F13 和RL78/F14 16 位微控制器(MCU),這兩款微控制器可提高汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)效率、降低系統(tǒng)成本、減少系統(tǒng)能耗并增強功能安全特性。

    全新推出的MCU共包含91 款產(chǎn)品,其中60 款屬于RL78/F13 產(chǎn)品群,31 款屬于RL78/F14 產(chǎn)品群。RL78/F13 MCU 適用于多種多樣的車載用途,其中包括電動車窗和后視鏡控制等車身控制系統(tǒng),以及電動水泵和冷卻風(fēng)扇等汽車電機控制系統(tǒng)。RL78/F14 MCU 也可支持多種車身控制系統(tǒng)應(yīng)用,例如 BCM (車身控制模塊)以及 HVAC(加熱、通風(fēng)和空調(diào))控制等需要占用大量內(nèi)存的應(yīng)用。

    在近幾年,汽車對電子產(chǎn)品功能的應(yīng)用日漸廣泛,例如通過實時識別和云連接技術(shù)讓汽車在行駛、轉(zhuǎn)向和制動等基本功能基礎(chǔ)上實現(xiàn)安全、舒適的駕駛體驗。盡管不同型號汽車的制造商對汽車規(guī)格始終追求自己獨特的需求,但與此同時,它們也有著共通的需要:一套能夠以通用平臺解決方案形式支持所有 ECU(電子控制單元)系統(tǒng)的廣泛 MCU 產(chǎn)品線。另外,隨著電子產(chǎn)品在汽車上的用途日益廣泛,每輛車上的 ECU 使用數(shù)量也在不斷增加。因此,汽車制造商和 ECU 制造商都在竭盡全力在保證安全性的同時實現(xiàn) ECU 的微型化、減輕其重量并降低能耗。瑞薩電子所提供的全新 RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 擁有豐富的功能特性和安全性能,可滿足未來 ECU 開發(fā)的各項需求,從而能夠填補市場需要。

RL78/F13 RL78/F14 MCU 的主要功能特性

(1) 廣泛的產(chǎn)品線,可輕松實現(xiàn)平臺標準化,提高開發(fā)效率

由于不同系統(tǒng)的規(guī)格各不相同,要將ROM 重新應(yīng)用到其他不同系統(tǒng),就需要改變其尺寸,為了滿足這一需求,全新的MCU 均集成了相同的CPU 內(nèi)核,并擁有汽車網(wǎng)絡(luò)(例如CAN(控制器局域網(wǎng))和LIN(本地互聯(lián)網(wǎng)))和引腳布局等外圍功能。舉例來說,RL78/F13 MCU 的內(nèi)部閃存大小為 16 到 128 千字節(jié)(KB),封裝為 20 到 80 引腳;RL78/F14 MCU 的內(nèi)部閃存大小為 48 到 256 KB,封裝范圍為 30 到 100 引腳,RAM 容量最大 20 KB。憑借如此豐富的產(chǎn)品線,RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 可支持多種多樣的應(yīng)用需求。如此一來,即可通過重復(fù)利用軟件和印刷電路板等設(shè)計資產(chǎn)來構(gòu)建開發(fā)平臺,從而提高整體系統(tǒng)的開發(fā)效率。

另外,RL78/F13 和RL78/F14 MCU 還集成了瑞薩電子現(xiàn)有78K0R 和R8C CPU 內(nèi)核的高性能的MCU 外圍功能。因此其可讓系統(tǒng)制造商在有效利用現(xiàn)有資產(chǎn)的同時,得益于 CPU 內(nèi)核新加的乘加指令而提高系統(tǒng)性能。

(2) 緊湊小巧的封裝,支持最高 150℃ 的高溫運行環(huán)境,可縮小整體單元尺寸

為了滿足體積更小巧的ECU 的需求,瑞薩電子開發(fā)出了全新的QFN(四方扁平無引腳)封裝。相比瑞薩電子現(xiàn)有的 32 引腳 SSOP封裝(窄間距小外形封裝),新的 QFN 封裝能夠?qū)惭b面積減少約69%,而與瑞薩電子現(xiàn)有的 QFN 封裝相比,全新的 QFN 封裝在引腳側(cè)表面設(shè)有凹口,以便在安裝過程中提高焊接粘附性,可實現(xiàn)在不改造工廠生產(chǎn)線的情況下安裝新的 MCU 設(shè)備。采用新 QFN 封裝后,可縮小印刷電路板的尺寸,從而實現(xiàn)整體 ECU 系統(tǒng)的微型化。

另外,為了實現(xiàn)更高級別的系統(tǒng)微型化,市場對執(zhí)行機構(gòu)上安裝MCU 的機械和電子部件進行統(tǒng)一化的呼聲日益強烈,但是,比如在水泵等應(yīng)用的工作條件下,環(huán)境溫度(Ta)會達到比較高的水平,因此現(xiàn)有的MCU難以應(yīng)用于該應(yīng)用條件中。而 RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 則可在高達 150℃ 的環(huán)境溫度下正常工作,因此可以直接裝入執(zhí)行機構(gòu),從而進一步提高系統(tǒng)微型化水平。

(3) 降低50%待機能耗實現(xiàn)低能耗系統(tǒng)設(shè)計

通過采用更低的電流消耗的待機模式,RL78/F13 和RL78/F14 MCU 的待機電流相比瑞薩電子現(xiàn)有的78K0R/Fx3 MCU 下降了50%,即從1μA(微安)下降為0.5μA(微安)。新 MCU 還具有在不激活 CPU 的情況下執(zhí)行 A/D 轉(zhuǎn)換的功能,從而進一步降低系統(tǒng)能耗。

(4) 豐富的硬件功能,可保證功能安全性

針對安全性進行了改善的結(jié)構(gòu)可對電氣或電子故障進行檢測,從而保障系統(tǒng)安全性,而這一特性,對于努力達到ISO 26262 功能安全性標準的汽車系統(tǒng)來說極有幫助,同時,市場對于在MCU 內(nèi)部加入自診斷功能的需求也日益強烈。

RL78/F13 和RL78/F14 MCU 包含了多種多樣的硬件特性,可保證下述的功能安全性:將參考電壓或電源電壓進行轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換結(jié)果與標準值進行比較,從而確定A/D 轉(zhuǎn)換器工作正常的檢測功能;使用中斷檢測堆棧溢出從而防止軟件失控的功能;通過將外部時鐘振蕩器與內(nèi)部振蕩器進行比較,檢測外部時鐘振蕩器是否停止的功能。

定價和供貨

瑞薩電子的全新RL78/F13 和RL78/F14 MCU 將于2013 年10 月開始提供樣品。根據(jù)內(nèi)存容量、封裝類型和引腳數(shù)量的不同,產(chǎn)品定價將有所區(qū)別。例如,閃存為 128 KB,采用 48 引腳封裝的 RL78/F14 MCU 定價為每片 6.0 美元(樣品)。批量生產(chǎn)計劃將于2014 年9 月開始,預(yù)計將在2015 年9 月達到月產(chǎn)2,500,000 片的綜合產(chǎn)量。(定價和供貨情況可能發(fā)生變更,恕不另行通知)。

有關(guān)瑞薩電子的全新RL78/F13 和RL78/F14 MCU的主要技術(shù)規(guī)格,請參閱數(shù)據(jù)表。

(備注)所有注冊商標或商標均為各自所有人/團體的財產(chǎn)。

 

瑞薩電子推出體積更為緊湊小巧的全新16 位微控制器,可減少系統(tǒng)能耗、提高汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)效率

RL78/F13 及 RL78/F14 MCU 產(chǎn)品規(guī)格

·          高速片上時鐘振蕩器:包括32 MHz (Typ.)、24 MHz (Typ.)、16 MHz (Typ.)、12 MHz (Typ.)、8 MHz (Typ.)、4 MHz (Typ.) 和1MHz (Typ.) 可供選擇(使用定時器RD 時可選擇64 MHz (Typ.) 或48 MHz (Typ.))

·          低速片上時鐘振蕩器:15 kHz x 2 通道(一通道用于WWDT,另一通道用于除了WWDT以外的CPU 和外圍模塊)

·          片上PLL (×3, ×4, ×6, ×8)

·          片上單電壓Flash(具備禁止塊擦除/塊寫入功能)

·          產(chǎn)品線

RL78/F14

ROM

RAM

100 引腳

80 引腳

64 引腳

48 引腳(QFN)

48 引腳(QFP)

32 引腳(QFN)

30 引腳

48 KB

4 KB

R5F10PGD

R5F10PGD

R5F10PBD

R5F10PAD

64 KB

6 KB

R5F10PPE

R5F10PME

R5F10PLE

R5F10PGE

R5F10PGE

R5F10PBE

R5F10PAE

96 KB

8 KB

R5F10PPF

R5F10PMF

R5F10PLF

R5F10PGF

R5F10PGF

128 KB

10 KB

R5F10PPG

R5F10PMG

R5F10PLG

R5F10PGG

R5F10PGG

192 KB

16 KB

R5F10PPH

R5F10PMH

R5F10PLH

R5F10PGH

R5F10PGH

256 KB

20 KB

R5F10PPJ

R5F10PMJ

R5F10PLJ

R5F10PGJ

R5F10PGJ

RL78/F13(帶有 CAN 和 LIN)

ROM

RAM

80 引腳

64 引腳

48 引腳(QFN)

48 引腳(QFP)

32 引腳(QFN)

30 引腳

32 KB

2 KB

R5F10BLC

R5F10BGC

R5F10BGC

R5F10BBC

R5F10BAC

48 KB

3 KB

R5F10BLD

R5F10BGD

R5F10BGD

R5F10BBD

R5F10BAD

64 KB

4 KB

R5F10BME

R5F10BLE

R5F10BGE

R5F10BGE

R5F10BBE

R5F10BAE

96 KB

6 KB

R5F10BMF

R5F10BLF

R5F10BGF

R5F10BGF

R5F10BBF

R5F10BAF

128 KB

8 KB

R5F10BMG

R5F10BLG

R5F10BGG

R5F10BGG

R5F10BBG

R5F10BAG

RL78/F13(帶有 LIN)

ROM

RAM

80 引腳

64 引腳

48 引腳(QFN)

48 引腳(QFP)

32 引腳(QFN)

30 引腳

20 引腳

16 KB

1 KB

R5F10AGA

R5F10AGA

R5F10ABA

R5F10AAA

R5F10A6A

32 KB

2 KB

R5F10ALC

R5F10AGC

R5F10AGC

R5F10ABC

R5F10AAC

R5F10A6C

48 KB

3 KB

R5F10ALD

R5F10AGD

R5F10AGD

R5F10ABD

R5F10AAD

R5F10A6D

64 KB

4 KB

R5F10AME

R5F10ALE

R5F10AGE

R5F10AGE

R5F10ABE

R5F10AAE

R5F10A6E

96 KB

6 KB

R5F10AMF

R5F10ALF

R5F10AGF

R5F10AGF

128 KB

8 KB

R5F10AMG

R5F10ALG

R5F10AGG

R5F10AGG

·          自編程(帶有引導(dǎo)交換功能/閃存屏蔽窗口功能)

·          片上調(diào)試功能

·          片上上電復(fù)位(POR)電路和低電壓檢測器(LVD)

·          片上看門狗定時器(可使用專用的低速片上振蕩器時鐘操作)

·          支持乘/除/乘加指令

16 位× 16 位= 32 位(無符號或有符號)

32 位/ 32 位= 32 位(無符號)

16 位 × 16 位 + 32 位 = 32 位(無符號或有符號)

·          片上按鍵中斷功能

·          片上時鐘輸出/蜂鳴器輸出控制器

·          片上BCD 調(diào)整

·          I/O 端口:16 到92(包括一個僅用于輸入的引腳)

·          定時器

16 位定時器陣列單元:8 到 16 通道

16 位定時器RD:2 通道(六個三角波輸出,鋸齒波/三角波調(diào)制)

16 位定時器RJ:1 通道

看門狗定時器: 1 通道

實時時鐘:1 通道

·          串行接口

CSI、UART/UART(支持LIN 總線)、I2C/簡化I2C

LIN 模塊(支持主/從模式)

CAN 接口

·          8/10 位精度的A/D 轉(zhuǎn)換器(VDD = 2.7 到5.5 V):4 到31 通道

·          DTC(最大52 源)

·          ELC(最大26 通道用于事件鏈接源,最大9 通道用于事件鏈接目標)*

·          安全功能(CRC 計算、PLL 鎖定檢測、AD 檢測、SFR保護等)

·          8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器*

·          片上比較器:1 通道(輸入引腳:4 通道)*

·          供電電壓:VDD = 2.7 到 5.5 V

·          工作環(huán)境溫度:TA = -40 到+105°C(L級)/ TA = -40 到+125 °C(K級)

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