今天,電子產品的功能日益豐富起來,伴隨著物聯網設備的發展的同時,在很多應用場合需要高效能和低功耗兼具的嵌入式設備,來滿足發展需求。因此,嵌入式產品設計中,需要微控制器具有高性能和低功耗特性,而系統成本要求也越發增高。
瑞薩電子推出的RL78家族微控制器,融合了16位微控制器78K0R的高性能CPU和R8C、78K 的卓越片上功能。其正常工作電流消耗為46μA / MHz,時鐘工作電流消耗為0.57μA / MHz ,使用RL78微控制器可以大大提高電源效率,從而實現業界領先的低功耗,滿足低功耗應用場合。另外,其片上高精度(±1%)高速振蕩器、能夠重復擦寫100萬次支持后臺工作的數據閃存,以及溫度傳感器和多種電源接口端口等內置功能,將有助于降低系統成本和體積。
RL78微控制器設計理念
RL78家族微控制器是具有很高能效比的產品,可提供真正的低功耗、低電壓操作、高質量和安全性以及廣泛的可擴展性。它是基于RL78的高性能內核構建而成,性能高達1.39DMPS/MHz。具有CRC的Flash存儲器和IEC 60730安全功能,實現更高的高的安全性。該家族產品具有46uA/MHz的低工作電流,加上獨有的“Snooze”模式,能夠實現真正的低功耗。其片上內置的振蕩器和低電壓檢測器以及支持后臺工作的數據Flash,可以降低系統成本。RL78微控制器不同產品引腳可以相互兼容,具有廣泛的可擴展性,省去電路設計中不必要的時間消耗。另外,RL78微控制器具有全面的開發工具支持,其中包括易于使用的CubeSuite+ 和集成開發環境e2Studio,以及實時操作系統RTOS和編程工具。
RL78微控制器產品線
如上圖所示,RL78微控制器產品線主要針對四部分應用領域,分別為通用應用、LCD應用、特殊應用和汽車應用。
下面將具體介紹這些應用領域產品的對于系列微控制器。
1
RL78 / G1x
該系列產品適合通用應用領域,是RL78家族中真正的低功耗微控制器系列,主要可應用于廠區、辦公室、家庭、市區、無線連接、電機控制等場合。
2
RL78 / L1x
RL78 / L1x系列微控制器是集成LCD控制器/驅動器的真正低功耗微控制器,該系列具有豐富的外設,適用于工業和消費類LCD顯示應用。RL78 / L1x還提供獨特的顯示驅動器功能,可降低系統功耗。
3
RL78 / H1x
RL78 / H1x系列微控制器是一款外設豐富的真正低功耗微控制器系列,它集成了模擬功能,適用于醫療保健應用。
4
RL78 / I1x
該系列產品具有豐富的模擬集成,并且支持高溫操作。RL78 / I1x非常適用于特定應用的解決方案,但也適用于許多通用應用在惡劣環境下運行的大眾市場。
5
RL78 / F1x
RL78 / F1x系列微控制器作為78K0R和R8C的繼任者,他們實現了低功耗,并配備了適用于汽車應用的內置功能,如CAN通信、高級定時器和安全功能等,非常適用于汽車應用。
6
RL78 / D1x(僅限汽車)
瑞薩推出的RL78 / D1x是78K0 / Dx2或UPD78082x微控制器的后繼產品,內置汽車儀表板專用功能,如聲音發生器、步進電機控制器/驅動器和LCD段控制器/驅動器等,適合作為BRICs和低端儀表板市場的優化解決方案。
高性能
RL78家族產品采用了RL78高性能內核,其中RL78 / G14微控制器在32MHz下可提供高達44 DMIPS的性能,具有無與倫比的功耗/性能比(功耗僅為競爭對手的1/3),與現在流行的32位微控制器競爭對手的技術相比,DMIPS評級更高,功耗更低。
RL78可提供1.6 V至5.5 V的工作電壓,再同類產品中屬于最寬電壓。得益于高性能內核,RL78微控制器中85%的指令可在一個時鐘周期內執行。
真正的低功耗
RL78家族微控制器具有多種低功耗模式,可以滿足不同應用需求。其三種低功耗模式(包括HALT、SNOOZE、STOP),可以通過禁用空閑CPU功能來最大限度地延長電池壽命。
在SNOOZE模式下,無需喚醒CPU即可接收數據,允許ADC和UART在等一些外圍設備在待機模式下工作。ADC在運行中電流消耗可以低至0.5mA,相比其他產品,功耗只有它們的1/10。
在待機模式下,HALT可以禁止CPU操作,可節省MCU消耗的電流多達80%,同時允許快速的CPU喚醒時間,停止模式通過禁用更多的CPU功能實現最低的功耗。
廣泛的可擴展性
RL78家族微控制器提供了前所未有的產品陣容,超過1000個型號,提供10~128引腳封裝和1 KB~512 KB閃存。
RL78 系列微控制器提供全面的引腳兼容性,可以輕松遷移到更多的引腳數量的其他型號微控制器,并添加額外的I / O和功能。從20~128引腳的微控制器,其封裝引腳的PCB布局具有相同的順序/位置,而且軟件代碼可以在整個RL78家族產品中重復使用。
另外,外設I / O重定向(PIOR)功能,可將外設功能重新映射到其他備用端口,大大提高了外設在硬件開發中的靈活性。
降低系統成本
RL78家族微控制器內置了各種特殊功能,如片上復位電路、低電壓檢測電路、看門狗定時器、高精度(1%)片上振蕩器、數據Flash、溫度感應器、20mA端口驅動電流、電壓調節電路等。這些功能不僅可以減少產品PCB上面的元器件數量,還可以減少不必要的硬件設計時間,從而縮短開發周期和縮減系統成本。
高品質和安全
RL78家族微控制器具有廣泛的安全特性,具有CRC硬件、RAM寫保護、SFR寫保護、非法內存訪問檢測、時鐘頻率檢測和ADC多路自檢等功能,這些安全硬件功能都符合IEC / UL 60730標準。
綜合開發工具
瑞薩為RL78家族微控制器提供完善的硬件和軟件開發工具支持,其中包括片上E1調試器、IECUBE在線仿真器、PG-FP5閃存編程器,以及e2Studio和CS+集成開發環境和實時操作系統RTOS等。這些工具操作簡便,易于使用,為微控制器的應用程序開發提供強大支持。
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原文標題:每周一讀丨實現更高的能效比——瑞薩RL78 MCU家族產品
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