瑞薩電子推出體積更為緊湊小巧的全新 16 位微控制器,可減少系統能耗、提高汽車控制系統的開發效率
2013-09-22
全球領先的半導體及解決方案供應商瑞薩電子株式會社(TSE:6723),今天宣布發布全新的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的開發效率、降低系統成本、減少系統能耗并增強功能安全特性。
全新推出的MCU共包含91 款產品,其中60 款屬于RL78/F13 產品群,31 款屬于RL78/F14 產品群。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,以及電動水泵和冷卻風扇等汽車電機控制系統。RL78/F14 MCU 也可支持多種車身控制系統應用,例如 BCM (車身控制模塊)以及 HVAC(加熱、通風和空調)控制等需要占用大量內存的應用。
在近幾年,汽車對電子產品功能的應用日漸廣泛,例如通過實時識別和云連接技術讓汽車在行駛、轉向和制動等基本功能基礎上實現安全、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)系統的廣泛 MCU 產品線。另外,隨著電子產品在汽車上的用途日益廣泛,每輛車上的 ECU 使用數量也在不斷增加。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 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 開發的各項需求,從而能夠填補市場需要。
RL78/F13 及RL78/F14 MCU 的主要功能特性:
(1) 廣泛的產品線,可輕松實現平臺標準化,提高開發效率
由于不同系統的規格各不相同,要將ROM 重新應用到其他不同系統,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 內核,并擁有汽車網絡(例如CAN(控制器局域網)和LIN(本地互聯網))和引腳布局等外圍功能。舉例來說,RL78/F13 MCU 的內部閃存大小為 16 到 128 千字節(KB),封裝為 20 到 80 引腳;RL78/F14 MCU 的內部閃存大小為 48 到 256 KB,封裝范圍為 30 到 100 引腳,RAM 容量最大 20 KB。憑借如此豐富的產品線,RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 可支持多種多樣的應用需求。如此一來,即可通過重復利用軟件和印刷電路板等設計資產來構建開發平臺,從而提高整體系統的開發效率。
另外,RL78/F13 和RL78/F14 MCU 還集成了瑞薩電子現有78K0R 和R8C CPU 內核的高性能的MCU 外圍功能。因此其可讓系統制造商在有效利用現有資產的同時,得益于 CPU 內核新加的乘加指令而提高系統性能。
(2) 緊湊小巧的封裝,支持最高 150℃ 的高溫運行環境,可縮小整體單元尺寸
為了滿足體積更小巧的ECU 的需求,瑞薩電子開發出了全新的QFN(四方扁平無引腳)封裝。相比瑞薩電子現有的 32 引腳 SSOP封裝(窄間距小外形封裝),新的 QFN 封裝能夠將安裝面積減少約69%,而與瑞薩電子現有的 QFN 封裝相比,全新的 QFN 封裝在引腳側表面設有凹口,以便在安裝過程中提高焊接粘附性,可實現在不改造工廠生產線的情況下安裝新的 MCU 設備。采用新 QFN 封裝后,可縮小印刷電路板的尺寸,從而實現整體 ECU 系統的微型化。
另外,為了實現更高級別的系統微型化,市場對執行機構上安裝MCU 的機械和電子部件進行統一化的呼聲日益強烈,但是,比如在水泵等應用的工作條件下,環境溫度(Ta)會達到比較高的水平,因此現有的MCU難以應用于該應用條件中。而 RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 則可在高達 150℃ 的環境溫度下正常工作,因此可以直接裝入執行機構,從而進一步提高系統微型化水平。
(3) 降低50%待機能耗,實現低能耗系統設計
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 的情況下執行 A/D 轉換的功能,從而進一步降低系統能耗。
(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構可對電氣或電子故障進行檢測,從而保障系統安全性,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來說極有幫助,同時,市場對于在MCU 內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換,并將轉換結果與標準值進行比較,從而確定A/D 轉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。根據內存容量、封裝類型和引腳數量的不同,產品定價將有所區別。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)。批量生產計劃將于2014 年9 月開始,預計將在2015 年9 月達到月產2,500,000 片的綜合產量。(定價和供貨情況可能發生變更,恕不另行通知)。
有關瑞薩電子的全新RL78/F13 和RL78/F14 MCU的主要技術規格,請參閱數據表。
(備注)所有注冊商標或商標均為各自所有人/團體的財產。
瑞薩電子推出體積更為緊湊小巧的全新16 位微控制器,可減少系統能耗、提高汽車控制系統的開發效率
RL78/F13 及 RL78/F14 MCU 產品規格
· 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(帶有引導交換功能/閃存屏蔽窗口功能)
· 片上調試功能
· 片上上電復位(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
· 工作環境溫度:TA = -40 到+105°C(L級)/ TA = -40 到+125 °C(K級)