《電子技術(shù)應(yīng)用》
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NEC電子全新22款實現(xiàn)業(yè)界最小功耗的高性能16位微控制器問世

2008-10-14
作者:日電電子(中國)有限公司
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NEC電子近日完成22款16位閃存微控制器" title="微控制器">微控制器的開發(fā),并于日前推出樣品。這22款閃存微控制器主要用于電池驅(qū)動" title="電池驅(qū)動">電池驅(qū)動的小型、低功耗" title="低功耗">低功耗系統(tǒng)。?

新產(chǎn)品以NEC電子的16位高性能" title="高性能">高性能CPU核為基礎(chǔ),大幅度降低了功耗。其主要特征包括:?

1.與NEC電子現(xiàn)有產(chǎn)品相比,在待機狀態(tài)下可降低約60%功耗,在10MHz工作時可降低約17%、在20MHz下高速工作時可降低約16%的功耗,可滿足用電池進(jìn)行供電的系統(tǒng),同時兼顧低功耗及高性能的要求;?

2.內(nèi)置1MHz、8MHz、20MHz的振蕩電路,可根據(jù)系統(tǒng)需求選擇最佳振蕩電路,為降低系統(tǒng)成本及實現(xiàn)小型化做貢獻(xiàn);?

3.運算放大器、比較器及高速A/D轉(zhuǎn)換器,是用于集成有傳感器功能系統(tǒng)的最佳產(chǎn)品。?

使用新產(chǎn)品,有助于用戶在帶有傳感器功能的系統(tǒng)上同時兼顧低功耗及高性能,有利于小型化及電池壽命的延長,如火災(zāi)報警器等電池驅(qū)動的安全系統(tǒng)、帶防抖功能的數(shù)碼相機等。?

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新產(chǎn)品的樣品價格根據(jù)存儲器容量、封裝類型、引腳數(shù)量的不同而有所差異。其中,閃存容量64Kbyte、RAM 3Kbyte、封裝為64pin FPBGA(Fine Pitch Ball Grid Array)的78K0R/KE3-L的樣品單價為500日元。新產(chǎn)品的量產(chǎn)預(yù)計從2008年底開始, 1年后月產(chǎn)量總計將達(dá)100萬個。?

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NEC電子自2004年11月首次推出用閃存存儲器替代的全閃存微控制器以來,開發(fā)出從8位到32位的品種豐富的微控制器產(chǎn)品,可滿足用戶在各種領(lǐng)域的需求。其中,在16位微控制器領(lǐng)域,NEC電子于2006年2月推出了“78K0R/KG3”等54款產(chǎn)品以來,深受市場好評。?

近幾年,隨著環(huán)保意識的不斷提高,在微控制器應(yīng)用領(lǐng)域,系統(tǒng)的節(jié)能化也成為競爭的優(yōu)勢之一。在這種背景下,用戶開始對包括半導(dǎo)體在內(nèi)的各種器件提出低功耗化要求。NEC電子于2007年10月推出了以“超低功耗”為核心的8款32位微控制器,并不斷致力于開發(fā)低功耗產(chǎn)品。此次,NEC電子為了滿足16位微控制器市場的低功耗化需求,針對今后將出現(xiàn)高增長的電池驅(qū)動小型化系統(tǒng)市場,推出了低功耗全閃存微控制器“78K0R/KC3-L”、“78K0R/KD3-L”、“78K0R/KE3-L”。?

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新產(chǎn)品的主要特征如下?

(1)實現(xiàn)業(yè)界最小的功耗?

通過改良整體電路,可將待機狀態(tài)的功耗從現(xiàn)有產(chǎn)品的2.4霢降低到1.0霢,約降低了60%。并且通過降低內(nèi)部工作電壓,將工作頻率為10MHz時的功耗從3.9mA降低到3.2mA,約降低了17%;在20MHz高速工作時,功耗從8.5mA降低到7.2mA,約降低了16%。將業(yè)界最高水平的能效比(注2)由1.8mW改寫為1.5mW,為實現(xiàn)系統(tǒng)整體的低功耗和高性能作出貢獻(xiàn)。?

2)內(nèi)置可生成三種工作頻率的高性能振蕩器?

除以往產(chǎn)品的8MHz之外,內(nèi)置的振蕩電路還可生成適合低功耗的1MHz以及發(fā)揮高性能的20MHz頻率,可根據(jù)實際需要選擇最佳振蕩電路。生成的8MHz20MHz工作頻率其誤差低于1%,即使是高精度要求的異步通信也無須外接振蕩器。因此,可以降低系統(tǒng)成本及實現(xiàn)小型化。?

3)內(nèi)置了各種適用于傳感器系統(tǒng)的電路?

為提高將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的速度,優(yōu)化了10A/D轉(zhuǎn)換器。因此轉(zhuǎn)換信號所需時間從原有產(chǎn)品的6○s減少為3s。此外,把以前產(chǎn)品外接的1通道運放器及2通道比較器改為內(nèi)置,可降低模擬信號的測算成本。?

4)可在1.8V電壓下進(jìn)行編程?

內(nèi)置了專用的升壓電路,因此向閃存寫入程序所必需的電壓由原來的2.7V降低到1.8V。從而有效地利用電能,可以延長系統(tǒng)的工作時間。?

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NEC電子將全新改進(jìn)的全閃存芯片低功耗技術(shù)用于該系列新產(chǎn)品中。為了讓新產(chǎn)品成為電池驅(qū)動的小型化系統(tǒng)及帶有傳感器功能產(chǎn)品的最佳選擇,NEC電子計劃今后進(jìn)行更積極的營銷活動。?

新產(chǎn)品的主要規(guī)格請參考附件。?

(注1MIPSMillion Instructions Per Second的簡稱。1MIPS1秒鐘處理100萬次命令的能力。微處理器的性能測試是基于Dhrystone 1.1版本?

(注2)能耗比:執(zhí)行1MIPS命令所需的能量。?

(備注1)該發(fā)布中產(chǎn)品名稱以及服務(wù)名稱都是各自所屬者的商標(biāo)或注冊商標(biāo)。?

(備注2)新產(chǎn)品得到了由Silicon Storage Technology, Inc許可的SuperFlash技術(shù)。SuperFlash是美國Silicon Storage Technology, Inc在美國、日本等國的注冊商標(biāo)。?

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<附件>?

主要規(guī)格?

? ?

78K0R/KC3-L?

44引腳?

UPD78F100y 1?

y = 0-3?

78K0R/KC3-L?

48引腳?

UPD78F100y 1?

y = 1-3?

78K0R/KD3-L?

52引腳)?

UPD78F100y 1?

y = 4-6?

78K0R/KE3-L?

64引腳)?

UPD78F100y 1?

y = 7-9?

內(nèi)置存儲器?

閃存K字節(jié)?

16?

32?

48?

64?

32?

48?

64?

32?

48?

64?

32?

48?

64?

RAMK字節(jié)?

1?

1.5?

2?

3/2 2?

1.5?

2?

3/2?

2?

1.5?

2?

3/2?

2?

1.5?

2?

3/2?

2?

存儲器容量?

1M 字節(jié)?

主系統(tǒng)時鐘?

高速系統(tǒng)時鐘?

X1(晶體/陶瓷)振蕩,外部主系統(tǒng)時鐘" title="系統(tǒng)時鐘">系統(tǒng)時鐘輸入(EXCLK?

220 MHzVDD = 2.75.5 V;25 MHzVDD = 1.85.5 V?

高速內(nèi)置振蕩時鐘?

內(nèi)置振蕩?

1 MHz±5 %, 8 MHz±1 %目標(biāo)):VDD = 1.85.5 V?

20 MHz高速內(nèi)置振蕩時鐘?

內(nèi)置振蕩?

20 MHz±1 %(目標(biāo)):VDD = 2.75.5 V?

副系統(tǒng)時鐘?

XT1晶體振蕩?

 32.768 kHzTYP.):VDD = 1.85.5 V?

低速內(nèi)置振蕩時鐘?

WDT專用)?

內(nèi)置振蕩?

 30 kHzTYP.):VDD = 1.85.5 V?

通用寄存器?

8×328×8個寄存器×4組)?

最小命令執(zhí)行時間?

0.05ms(高速系統(tǒng)時間:fMX = 20 MHz工作時)?

0.125ms(高速內(nèi)置振蕩時鐘:fIH = 8 MHzTYP.)工作時)?

61ms(副系統(tǒng)時鐘:fSUB = 32.768 kHz工作時)?

命令設(shè)定?

·8位運算,16位運算?

·乘法運算(8×8?

·位操作(置位、復(fù)位、測試、布爾演算)等?

I/O?

合計?

37?

41?

45?

55?

CMOS輸入/輸出?

33?

34?

38?

48?

CMOS輸入?

4?

4?

4?

4?

CMOS輸出?

?

1?

1?

1?

N-ch開漏輸入/輸出(耐壓6 V?

?

2?

2?

2?

時鐘?

·16定時器???????????????? 8通道?

·看門狗時器?????????????? 1通道?

·實時時鐘(RTC) ???????????? 1通道?

?

時鐘輸出?

8路(PWM輸出:73?

?

RTC輸出?

2?

·1Hz(副系統(tǒng)時鐘:fSUB = 32.768 kHz?

·512Hz16.384kHz32.768kHz副系統(tǒng)時鐘fSUB = 32.768 kHz?

時鐘輸出/蜂鳴器輸出?

?

1?

1?

2?

·2.44 kHz, 4.88 kHz, 9.76 kHz, 1.25 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz周邊硬件時鐘:fMAIN = 20 MHz工作時?

·256 Hz, 512 Hz, 1.024 kHz, 2.048 kHz, 4.096 kHz, 8.192 kHz, 16.384 kHz, 32.768 kHz(子系統(tǒng)時鐘:fSUB = 32.768 kHz工作時?

10精度A/D轉(zhuǎn)換器?

AVREF = 1.85.5 V?

10通道?

11通道?

11通道?

12通道?

串行接口?

·CSI2通道/UART支持LIN-bus):1通道?

·CSI1通道/UART1通道簡易I2C1通道?

?

I2C總線?

?

1通道?

1通道?

1通道?

乘除法器?

16×16 = 32位(乘法運算)?

32÷32 = 32位(除法運算)?

DMA控制?

2通道?

中斷源?

內(nèi)部?

24?

25?

25?

25?

外部?

9?

按鍵中斷?

6通道(KR0-KR5?

8通道(KR0-KR7?

復(fù)位?

·RESET引腳復(fù)位?

·看門狗計時器的內(nèi)部復(fù)位?

·上電復(fù)位的內(nèi)部復(fù)位?

·低電壓檢測電路的內(nèi)部復(fù)位?

·執(zhí)行非法指令的內(nèi)部復(fù)位4?

上電清零電路?

·上電復(fù)位:1.61±0.09 V?

·掉電復(fù)位:1.59±0.09 V?

低電壓檢電路?

1.91 V4.22 V16階段?

片上調(diào)試功能?

?

電源電壓?

VDD = 1.85.5 V?

工作周圍環(huán)境溫度?

TA = 40~+85 ℃?

?

?

1. 開發(fā)中?

2. 使用自編程功能時是2K字節(jié)?

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