車用32位元微控制器解決方案開發經驗談

jiming · 發表於 2007-7-3 11:20:29

過去到現在，微控制器已經從4位元、8位元，逐漸發展到16位元與32位元的應用，所投入的廠商也不在少數。在應用方面，更是滲透並融入了人們生活週遭的各個領域中。嚴格來說，舉凡操作介面有其相關的領域，或多或少都能發現到微控制器的蹤跡。甚至在許多國家中，已經進一步將微控制器的使用數量與市場規模，評估一個地區的收入、經濟狀況的重要指標之一，再加上家電、消費性電子，以及汽車工業的應用與加持之下，使得微控制器在這幾年裡充滿了各界的期待...

車用電子開發人員，對於32位元微控制器你的期待是什麼？有哪些開發經驗可以大家交流、討論的？

在由技術面來看，微控制器應具備更強的功能，這是因為面對到汽車多變的應用環境，不僅對硬體穩定性、可靠性要求很高，還必須要考慮設備的延展性。因此，要如何選擇一項具有優勢的嵌入式設備控制器，就顯得相當重要，使控制器能夠長時間持續在惡劣環境下，能夠因應高振動、高衝擊、低溫、高溫、溫度變化劇烈和高濕度等環境問題。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:23:41

瑞薩推出RX62N及RX621群組系列產品，係強化通訊功能，且適用於大樓管理及工業設備之RX家族32位元MCU第二種主力產品

處理效能約為瑞薩先前產品的2倍，並具備豐富的通訊功能，包括乙太網路控制器、USB 2.0，以及CAN等，可使系統具有優異效能、高功能性、及小巧的尺寸
瑞薩宣布推出RX家族之第二種主力產品，是該公司MCU事業之核心產品。新款RX62N及RX621群組系列產品共包括16種款式及31種個別產品，樣品將於近日提供。

RX家族採用新型RX CPU，並包含整合瑞薩現有16及32位元CISC (複雜指令集電腦*1) MCU產品之次世代MCU。它包含兩種產品系列：RX600系列專攻高速運算及超高效能，而RX200系列則是專為低電壓及低功率運作所設計。

第二種主力產品共推出RX62N及RX621兩大群組，除了具備RX600系列的高效能之外，並提供多樣化的通訊功能，包括乙太網路控制器、USB 2.0及CAN*2，適用於大樓管理與工業設備間通訊，例如工廠自動化系統，以及辦公室設備之通訊介面等。此新款MCU將可在上述應用中達到更高的效能、更強大的功能，以及更小巧的體積。

RX62N群組整合三項主要的晶片內建功能：乙太網路控制器、USB 2.0 Host、Device，及CAN (可選擇之選項)，RX621群組產品將提供USB 2.0 Host、Device及CAN。
上述兩群組產品之腳位相容，因此客戶可選擇最適合其產品的群組，並共用現有的產品開發資源。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:24:51

以下為RX62N及RX621群組產品之主要特色：

(1) 具備完整的通訊功能
除了傳統串列通訊功能之外，RX62N及RX621群組產品還提供豐富的通訊功能，例如乙太網路控制器、USB 2.0 Full-Speed (Host、Function、On-The-Go)、及CAN。由於整合了上述通訊功能，因此不再需要過去所需的外部元件，將可建置體積更小並且成本更低的系統。

•採用在SuperH家族*4 32位元RISC*1 MCU中，穩定且廣泛使用的乙太網路MAC (媒體存取控制)*3模組。它支援IEEE802.3u*5所定義的MII (媒體獨立介面)及RMII (簡化媒體獨立介面)，支援10 Mbps/100 Mbps 乙太網路區域連線。
•相較於先前的瑞薩產品如H8S、H8SX、及M16C家族的USB功能，USB 2.0可提供更強大的功能，例如更多的資料傳輸模式，以及支援更多的端點。它增加了對USB Host的支援，而先前的瑞薩CISC MCU產品並不具備這項功能。特別的是，176-pin產品版本具有兩個USB通道，各通道可使用各自的功能設定並獨立運作。如此一來因為不再需要外部的USB裝置，將可提供更優異的功能與效能，同時縮小系統的體積與成本。

RX62N群組配備乙太網路控制器、USB 2.0，以及CAN (可選擇之選項)，RX621群組則配備USB 2.0及CAN。上述兩個群組均具有腳位相容性，可為客戶的各種設備系列提供更適合的產品，亦可讓客戶運用系統開發資源。

(2) RX CPU核心具備兩倍於先前瑞薩MCU的效能，並具備業界最佳程式碼效率*6
RX62N及RX621群組採用RX CPU為基礎，可提供業界最高水準約1.65 MIPS/MHz的處理效能，以100 MHz速度執行時可達到165 MIPS (每秒百萬指令集)的效能。
另外，RX CPU的程式碼效率（程式記憶體效率）也是業界最高水準。其程式碼效率優於較早的瑞薩產品30%，因此擁有較小的程式物件碼。這也意味著只需要較小容量的晶片內建快閃記憶體，並可藉此降低整體系統成本。

最後，除了RX CPU藉由其Harvard價格所提供的優異效能之外，它並可同時執行指令讀取及資料寫入作業，RX62N及RX621群組的系統匯流排組態可將CPU匯流排區隔於其他匯流排主控器之外，例如直接記憶體存取控制器(DMAC)、資料傳輸控制器(DTC)，以及乙太網路控制器DMAC。如此將可為乙太網路、USB及其他介面提供高速資料傳輸速率。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:25:54

(3) 具備業界最快速之高功能性晶片內建快閃記憶體
RX62N及RX621群組配備業界最快速的512 KB快閃記憶體，可在100MHz頻率下執行單週期讀取。採用90奈米製程及瑞薩獨家的金屬氮氧矽(MONOS)結構，可達到約兩倍於瑞薩現有32位元CISC MCU的高速運作速度，藉此可使CPU達到最大運作時脈。
另外，RX62N及RX621 群組配備32 KB具有背景運作(BGO)功能之資料快閃記憶體，可在程式執行的同時寫入資料。此功能可使程式執行的速度不會因為寫入資料而變慢，因此非常適合用於備份或類似的應用。

(4)強化周邊功能及提升彈性以因應市場需求
當今工業及辦公室設備的需求，除了強化的通訊功能之外，還包括更強大的功能，例如馬達控制所需的計時器功能及類比功能。RX為了符合更強大的計時器功能的需求，因此配備多功能計時器脈衝單元(MTU)、獨立看門狗計時器(IWDT)、及即時時鐘(RTC)。上述元件可提供行動運算馬達控制並具備更優異的彈性。A/D轉換器的解析能力從10位元大幅提昇至12位元，因此轉換速度比目前的產品更加快速。

在SuperH家族產品中，上述MTU元件已在馬達控制應用領域中廣獲好評。它們可結合連接埠輸出致能(POE)功能，為馬達控制提供更高等級的安全性。提供兩個MTU，並且均可各自獨立運作。IWDT是獨立於系統時鐘之外，在內部時鐘進行運作的看門狗計時器。它可用於偵測系統時鐘運作時是否有發生故障的情形。藉此將可大幅提昇系統的整體安全性。RTC可提供時鐘與日曆功能。它可用於產生時間戳記，以顯示日誌資料的儲存時間，或資料在裝置之間傳輸的時間。

10位元及12位元A/D轉換器的轉換速度已大幅提升至1微秒。另外，由於採用即使在100 MHz運作時脈下亦可支援無等待存取的快閃記憶體，因此可達到高等級的中斷回應速度。這意味著從A/D轉換器啟動、A/D轉換器執行，到A/D轉換器結束並由CPU處理A/D轉換器結果的總時間將可縮短，使得必須提供回饋以回應透過感應器輸入之類比訊號的系統亦可達到較高的效能。

(5) 低耗電量
CPU符合0.03 mA/MHz的核心電流效能目標，因此RX62N及RX621群組產品以 100 MHz運作時，其電流消費僅有50 mA (典型)。相較於瑞薩早期同級產品，其每1 MHz的電流消耗量只有不到二分之一。另外，瑞薩將推出四款低耗電(low-power)產品，因此藉由選擇最適合應用需求的低耗電產品，將可提升系統整體的能源效率。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:26:57

(6)搭載瑞薩先前產品的豐富周邊功能以維持相容性
上述擁有優良實際運用記錄的周邊功能包括比較符合計時器(CMT)、串列通訊介面(SCI) 等。上述周邊功能與現有瑞薩產品均具有相容性，並可簡化從先前產品遷移至RX62N及RX621群組的作業。
上述兩大群組產品亦整合了兩個通道的EXDMAC，其在現有的H8S及H8SX家族產品中均有良好的市場反應。

EXDMAC是外部匯流排傳輸器專用的DMAC，它可以讓外部匯流排傳輸器在內部匯流排傳輸器之外獨立執行。這意味著外部匯流排傳輸器可以在不增加CPU、DMAC或DTC的負載之下進行運作。EXDMAC在將影像顯示於TFT液晶螢幕的應用上很有用，因為它不會增加CPU的負載。

(7) 有助於縮短開發時程的多種工具
E20與E1兩款模擬器可用於硬體開發環境。E20提供優異的成本效能比，而E1的價格則讓廠商可以輕鬆購買。客戶可選擇最符合其除錯需求的環境。

瑞薩的標準MCU開發工具High-performance Embedded Workshop可做為整合的開發環境。如此可讓客戶再利用過去以High-Performance Embedded Workshop開發先前瑞薩產品的資源。另外亦提供C/C++編譯器、支援μITRON*7標準的即時OS、以及Flash Development Toolkit (FDT)，可作為快閃記憶體程式設計工具使用。RX的C/C++編譯器包括對於先前瑞薩產品的語言規格、延伸規格、及endian規格的支援，因此很容易將現有的資源移植至RX MCU。

最後，瑞薩的其他協力廠商亦提供了各種適用於RX家族的軟硬體開發工具。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:27:28

<產品背景>

近年來，大樓管理設備（空調、照明、門禁管理等）、工業設備、及通訊設備等領域對於設備與系統之間的高速通訊需求越來越高。另外，通訊方法也非常多樣化，從乙太網路到USB、CAN等。同時，隨著系統變得更加複雜，對於更高的效能與速度的要求也隨之升高。因此，業界也要求用於控制上述設備的MCU必須提供更快的運作速度及更高的程式碼效率，以因應逐漸增加的系統程式容量。另外，對於晶片內建周邊功能也有所要求，以便使系統體積更加輕巧。

瑞薩大量生產M16C、H8S、R32C、及H8SX家族16及32位元CISC MCU，獲得消費性用品、汽車、工業、辦公室設備、及通訊等領域廣泛採用，並擁有世界第一的MCU市場佔有率*8。瑞薩同時擁有16位元MCU的世界第一市場佔有率*9。隨著整合內嵌式裝置之系統趨向高功能化、複雜化、大規模化，以及更高的能源效率，因此業界對於MCU結合高速及優異效能、大容量記憶體，以符合大容量程式及低耗電的需求也日漸提高因此，瑞薩開發RX家族次世代MCU，整合上述CISC MCU的各種功能。

RX家族首先推出的第一主力產品為RX610群組，隸屬於針對高速及優異效能而設計的RX600系列MCU。目前樣品已開始出貨至如辦公室設備及數位消費性電子產品等之製造商。接續推出的是RX62N及RX621群組產品，為RX家族的第二主力產品，其設計可提供強大的通訊功能及更加提升的系統效能，適用於大樓管理設備、工業設備等。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:27:54

<產品詳細資訊>
RX62N及RX621群組採用RX高效能CPU核心為基礎，以100 MHz最大運作時脈執行時可提供約1.65 MIPS/MHz的處理效能。CPU核心的基本組態包括五階段管線及Harvard架構，可同時執行指令讀取作業及資料寫入作業。同時結合多項強化，例如縮短運算所需要的週期數、提升乘加(MAC)功能，以及晶片內建32位元桶式移位器，藉此可獲得優異的處理效能。因此，RX62N及RX621群組產品可提供約兩倍於瑞薩先前32位元CISC MCU產品的效能。

另一項重要的考量是程式碼效率，亦即在將程式原始碼轉換為物件程式碼時的效率指標。瑞薩的工程師在開發RX時，決定採用以位元組 (8位元)為單位的可變長度(1~8位元組)指令做為CPU指令系統，並執行多項效能基準測試以決定特定指令與位址指定方法的使用頻率。結果，他們將短指令程式碼指派給最常使用的指令，並實作定址模式及三運算元格式，以便達到較高的程式碼效率。結果，RX達到業界最高的程式碼效率。

RX62N及RX621群組產品亦配備最高512 KB高速晶片內建快閃記憶體。一般而言，相較於CPU等邏輯迴路，快閃記憶體要使最大運作時脈達到高速，在理論上是比較困難的。當快閃記憶體的運作時脈低於CPU時，必須在記憶體讀取運作中插入等候週期。這意味著在程式執行時將會浪費時間。RX62N及RX621群組配備可在CPU的100MHz最大運作頻率下支援單週期存取的晶片內建快閃記憶體。這是因為本產品採用90奈米製程，以及瑞薩專屬的MONOS快閃記憶體技術。因此可免除等待狀態以及隨之產生的時間浪費。另外，除了上述用於儲存資料的32 KB BGO快閃記憶體之外，並提供完整的96 KB RAM晶片內建記憶體，用於暫時儲存程式或運作資料。如此將有助於進一步提升程式處理速度。

如上所述，兩款模擬器可用於硬體開發環境：E20及E1。E20與E1皆為晶片內建除錯器，適用於開發中小型系統。另外，E1是價格非常合宜的開發工具，亦可作為快閃記憶體程式設計工具使用。
提供的封裝包括176-pin BGA、145-pin LGA、144-pin LQFP、100-pin LQFP及85-pin LGA (僅限RX621群組)。小尺寸BGA與LGA封裝具有小型安裝面積，有助於縮小系統尺寸。

瑞薩計畫持續增加RX600系列的產品，將運用MUC開發平台有效率地且及時地開發具有各種晶片內建記憶體容量、封裝組態，以及具有強烈市場需求之周邊功能如馬達控制之計時器等不同版本的產品。另外，亦將加速具有高能源效率之RX200系列產品的開發。瑞薩將藉由擴大RX600及RX200系列產品項目以符合客戶需求，持續強化其MCU事業。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:28:33

<備註>
1.CISC stands for “Complex Instruction Set Computer.” This contrasts with RISC (Reduced Instruction Set Computer), a type of CPU architecture designed to increase speed through the use of a simplified instruction set and streamlined hardware. A CISC architecture supports a large instruction set, making it comparatively easier to write programs.
2.CAN (Controller Area Network) is a network specification for use in vehicles, proposed by Robert Bosch GmbH of Germany.
3.MAC (Media Access Control): A sublayer of the data link layer. It specifies the method of frame transmission and reception, the frame format, data error detection, etc.
4.SuperH™ is a trademark of Renesas Technology Corp.
5.IEEE802.3u: IEEE802 is a committee of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) tasked with the establishment of LAN standards.
6.Code efficiency: an index of program compactness (an index of the efficiency with which the program source code is converted into the object code that actually runs on the CPU). The higher the object code efficiency, the less memory is needed to store programs.
7.TRON stands for “The Real-time Operating system Nucleus.” ITRON stands for “Industrial TRON.” μITRON stands for “Micro Industrial TRON.”
8.Share of worldwide microcontroller sales in 2008. Source: Gartner, “Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database,” Gerald Van Hoy et al., April 2, 2009.
9.Share of worldwide 16-bit microcontroller sales in 2008. Source: Gartner, “Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database,” Gerald Van Hoy et al., April 2, 2009.

*本文件所述其他產品、公司，與品牌之名稱，為其個別所有人之財產。

< 主要應用範圍 >
 工業設備：大樓管理(調、照明控制、門禁管理等)
 辦公室設備：條碼掃描器、印表機、讀卡機

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:29:29

RX家族第三種主要產品RX62T群組高效能32位元微控制器，具備強化之計時器及內建類比功能，適用於泛用型產品之馬達控制
有助於高階馬達控制及轉換器系統更進一步小型化並降低成本，實現高效能及低噪音

瑞薩宣佈推出RX家族次世代微控制器新產品。全力開發RX家族產品，瑞薩不僅為了提升其持續擴展之32位元微控制器市場佔有率，同時也希望能夠定義包括16位元裝置在內的中價格範圍微控制器標準。此次推出的是該家族的第三種產品，包括12款 (共計40種個別產品) RX62T群組32位元微控制器，乃針對消費性設備如環保家電之馬達控制所設計。瑞薩已於2010年3月起在日本開始提供第一款產品之樣品，並預計於2010年12月量產。

RX家族產品採用瑞薩新型RX CPU為基礎，是整合並強化瑞薩現有16及32位元CISC*1微控制器之次世代MCU。RX家族目前包含兩個系列：RX600系列專攻高速運算及超高效能；而RX200系列則以低電壓及低功率運作為目標。

除了高速、高效能及低耗電的RX600系列之外，此第三種RX家族RX62T群組的特色，是具有針對馬達控制所設計且更先進的轉換器控制計時器及類比功能。另外，上述微控制器的目標是降低家電馬達的系統成本及耗電量，例如空調設備及洗衣機等。這些設備需要更高等級的功能及環保特性。

以下介紹RX62T群組產品的主要特色。

(1)更先進的計時器功能以及最多可控制三部三相馬達的能力
上述微控制器包含可驅動兩部三相馬達的多功能計時器脈衝單元3 (MTU3)，以及新開發可驅動一部三相馬達的的16位元通用PWM*2計時器(GPT)。因此，這些產品能以單一晶片同時驅動三個三相馬達，相較於較早的雙晶片驅動的瑞薩產品，將可藉由減少額外所需的IC數量，進一步縮小體積並降低成本。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:30:13

以下詳細說明上述特色：

MTU3模組延續並提升多功能計時器脈衝單元2 (MTU2)的功能，在瑞薩SuperH*3 32位元RISC微控制器中，MTU2是擁有良好實際使用記錄的馬達控制計時器*4。
此模組為多功能計時器，由8通道16位元計時器/計數器所組成，並採用與CPU最高運作時脈相同的100 MHz。它具備可做為I/O埠使用的27個腳位，以及3個僅用於輸入的腳位，能夠以10奈秒的解析度偵測各種PWM輸出波形寬度及馬達控制功能。

8通道計時器/計數器中的每個通道均可輸出三相PWM波形，並包括馬達控制功能，例如編碼器輸入及霍爾感應器輸入。因此，它可支援從消費性產品到各種工業領域應用中的控制技術。
另外，MTU3的強化功能之一是用於設定PWM Duty的暫存器採用雙重緩衝區。如此將可在不增加CPU負荷的前提之下，使PWM Duty提升到10奈秒的解析度。

另一方面，GPT是為了RX62T新開發的16位元4通道PWM計時器，包括每個通道各有兩個輸出埠。各通道皆可用於單相Dead Time互補式PWM波形輸出、輸出比較功能、或輸入擷取功能。藉由同時操作三個GPT通道，即可能使用此計時器以單一晶片驅動三相馬達。

因此，本產品能以單一晶片同時最多控制三個三相馬達。

(2)提升類比功能以降低系統成本並提升馬達向量控制應用的易用性
這些微控制器包括兩個12位元A/D轉換器單元及一個10位元A/D轉換器單元，最多可從20個通道擷取類比輸入值。所有單元的轉換時間皆同樣為1微秒(s)。
另外，亦搭載以下功能，使兩個12位元A/D轉換器均可輕易執行高精密度的向量控制法則。
(a)強化電流偵測功能以支援無感應器向量應用之功能開發

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:31:08

(a)強化電流偵測功能以支援無感應器向量應用之功能開發
近年來，為了支援洗衣機及空調設備等消費性產品馬達控制應用的省能源目標，業界廣泛採用無感應器向量控制方式來控制高精密度的馬達。在無感應器向量控制方式中，必須偵測三相馬達中的各相電流。Three-shunt電流偵測*5及Single-shunt電流偵測*6為主要的偵測方式。上述微控制器可提供下列功能，以有效地執行上述各種電流偵測方式。

●支援Three-shunt電流偵測
由於此方式需要同時取樣流入三相馬達中所有三相(U、U及W)的電流，因此在每個12位元A/D轉換器輸入腳位中的三個腳位，提供專屬的取樣與保存電路(S/H電路)。由於可從計時器以觸發器啟動取樣，因此可輕易執行Three-shunt方式。藉由提供兩個12位元A/D轉換器單元，上述微控制器即可利用Three-shunt無感應器向量控制方式控制兩個馬達。雖然過去在工業領域的高階微控制器即已包含三個S/H電路，但這是首次在消費性應用領域的微控制器中提供上述電路。

●支援Single-shunt電流偵測
在此方式中，在每個載波頻率週期均需要以任意時機進行兩次A/D轉換。而且，在第一次與第二次A/D轉換之間的間隔必須每次皆有變化。以前的微控制器均採用兩個A/D轉換器以支援此方式。本次推出的微控制器僅需單一A/D轉換器即可支援此方式。為了處理不連續發生的A/D轉換時間，因此為每個12位元A/D轉換輸入腳位提供兩個轉換結果暫存器。第一次與第二次A/D轉換的結果將各別儲存於各暫存器。因此，CPU將可在A/D轉換完成時，同時讀取A/D轉換值。如此將可減少CPU負荷。

(b)可免除運算放大器、比較器及其他外部元件
本次推出的微控制器在每個12位元A/D轉換器中，均包含三個可程式增益放大器及三個窗型比較器。因此可免除用於馬達向量控制之外部電流放大用運算放大器，以及用於過電流及過電壓保護之比較器。如此將可透過縮小安裝基板尺寸，使系統小型化並降低系統成本。

內建的可程式增益放大器用於放大A/D轉換器輸入訊號，其slew rate (轉換率) 為10 v/s，並可將增益設定為11個等級 (例如2x、2.5x或4x)，因此可加以調整以符合馬達的輸出特性。
內建的窗型比較器會比較A/D轉換器輸入訊號與參考電壓，可用於切換馬達控制PWM計時器輸出、發出中斷至CPU，或與GPT連動。參考電壓可選擇外部輸入或內部產生的七種等級。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:31:53

(3)兼具更快速的馬達控制向量計算及更低的耗電量
相較於較早的CISC CPU，RX CPU約可達到四倍的算數運算性能，亦即165 DMIPS (Dhrystone*7 MIPS)。特別是，在最佳狀況下，能以單一週期執行32位元乘算 (除算需要2至8週期)，因此可更快速地執行馬達控制的向量計算。
馬達的向量控制需要分數運算，而且馬達所使用的參數及運算常數的小數點以下的位數各不相同，早期僅執行整數運算的微控制器，必須在每次變更馬達時，變更小數點以下的位數。從控制精密度及開發效率的觀點而言，這將帶來嚴重的問題。
相對的，本次推出的微控制器包含FPU*8，因此在更換馬達時無須調整位數。另外，向量運算所需要的sin()及cos()等三角函數，亦可以高速執行運算。因此，上述微控制器將有助於加快開發程序並降低軟體開發成本。
另外，由於採用最先進的90奈米製程及省電技術，這些裝置可同時達到更快速的向量運算，以及更低的0.5 mA/MHz耗電量。因此，相較於先前的瑞薩產品，這些微控制器將可減少67%的耗電量。

(4)強化的安全性與周邊功能可提供更高的系統安全性及易用性
在馬達控制計時器輸出方面，透過硬體隨時監視端子輸出準位，當偵測到異常時，無須CPU介入即可中斷計時器輸出。另外，計時器輸出可由外部輸入端子予以中斷。當系統復原時，可利用雙重程序以達到更安全的回復程序，包括(1)解決輸出被中斷的原因，以及(2)軟體處理。在系統監視方面，這些微控制器包含從專屬晶片內建振蕩器執行的看門狗計時器，因此可在不倚賴主要時鐘的狀態下進行監視。
RX62T微控制器亦提供時鐘振蕩器停止狀態及異常振蕩器偵測功能，以及A/D轉換器及輸出埠自我診斷功能、CRC電路等其他安全功能。
由於採用上述安全功能，RX62T微控制器將可符合家用電器的安全規範，例如美國及歐洲所推廣的IEC 60730。

再者，RX62T微控制器不僅包含瑞薩開發且獨特的8 KB資料快閃記憶體(data flash)*9以儲存資料，並且包含開機重置電路*10 (POR) 及低電壓偵測迴路*11 (LVD)，因此將可免除用於保存馬達參數及發生異常時所使用外部的Reset IC及EEPROM，有助於縮小體積並降低系統成本。
此外，RX62T微控制器包含多種通訊介面，包括三個雜訊消除串列介面(SCI)通道、一個I²C匯流排通道、CAN*12及LIN *13介面。因此可因應多種馬達控制應用的需求。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:32:15

<開發環境>
瑞薩提供最適合的環境以符合使用者的除錯需求，包括兩種可做為硬體開發環境的產品：E20支援足以比擬在線模擬器的強大除錯功能，並且價格合理，而E1則以極低的價格提供充分必要的除錯功能。
另外，藉由結合E20與MCU除錯基板，即可建構能為RX62T所有功能進行除錯的線上除錯環境。

瑞薩為自家微控制器提供標準的MCU開發工具High-performance Embedded Workshop (HEW)，可做為整合的開發環境。此環境可讓客戶繼續利用過去以High-Performance Embedded Workshop (HEW) 為先前瑞薩產品所開發的的軟體資源。

瑞薩亦提供C/C++編譯器、符合µITRON*6標準的即時OS，以及可寫入快閃記憶體的Flash Development Toolkit (FDT)。由於RX C/C++編譯器支援先前瑞薩產品的語言、延伸、及endian規格，因此現有軟體資源可輕易移植至RX CPU。同時，瑞薩與協力廠商亦共同開發各種適用於RX家族的軟硬體開發工具。

<產品背景>
由於環境保護意識的提升，家用電器如空調室外機及冰箱等的變頻器及馬達控制領域等等，對於高效能馬達控制的要求均隨之提高。因此，上述應用領域目前需要高功能、高效能、及低耗電且包含32位元CPU的微處理器。
為了因應上述需求，瑞薩目前在RX62T群組中推出12種款式共計40項產品，不僅藉由採用RX CPU達到高效能及低耗電的目標，更藉由提供對高效能馬達控制而言極為重要的強化計時器與類比功能，以提升易用性並降低系統成本。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:33:22

<產品詳細資訊>

RX62T群組產品以最大運作時脈100 MHz執行，採用瑞薩RX高效能CPU核心為基礎，可達到每MHz約1.65 MIPS，以100 MHz執行時可達到165 MIPS的效能。本產品亦包含高速快閃記憶體用於儲存程式，在100 MHz時能以單一週期進行存取，因此即使在CPU以最高速度運作時，亦可完全發揮CPU的效能。

這些產品提供瑞薩DTC (資料傳輸控制) 功能做為傳輸模組，並藉由提供專用的DTC匯流排，可提升內部記憶體與各周邊功能模組之間的資料傳輸速率。
除了使用3.3 V單一電壓電源供應之外，RX600亦首次因應消費性產品及工業設備之需求而支援5 V單一電壓電源供應。

在封裝方面，RX62T群組裝置則提供64、80、100、及112 pin之LQFP封裝。

針對未來的RX600系列產品，瑞薩承諾將運用本公司MUC開發平台有效率且及時地進行開發，不僅包括具有各種晶片內建記憶體容量、封裝類型的產品，同時也將提供具有強烈市場需求之周邊功能產品。
瑞薩同時正加速開發專為低耗電運作所設計的RX200系列產品，未來將可透過RX600及RX200系列產品，提供最適合客戶需求的完整系列產品。

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:34:42

<備註>
1.CISC: Complex instruction set computer. In contrast to these computers, which feature CPUs that perform complex instructions directly, the RISC (reduced instruction set computer) type aims to achieve hardware simplification and faster speeds by using simpler instructions. CISC computers have the feature that programming is relatively easy since there are so many instructions.
2.PWM: Pulse-width modulation
3.SuperHTM is a trademark of Renesas Technology Corp.
4.Motor control timer
A function used to generate the waveforms used to drive a three-phase motor. Motor drive requires three sinusoidal waveform that are displaced in phase by 120 . To implement this drive, sine waves are generated by periodically switching (turning on and off) external circuits (IGBT or MOSFET devices) with the microcontroller's output ports. The motor speed is controlled, and the torque adjusted, by the CPU adjusting the switching intervals.
5.Three-shunt current detection method
This is a method used in systems in which shunt resistors are inserted, as protective resistors, in each of the three arms (U, V, and W) of a three-phase motor drive inverter. The current flowing in each phase is detected from the current flowing in each resistor.
6.Single-shunt current detection method
This is a method used in systems in which a single shunt resistor is inserted, as a protective resistor, in the ground line of a three-phase motor drive inverter. The current flowing in the shunt resistor is detected. Note, however, that since the current flowing in the resistor is the sum of the U, V, and W phases, the current flowing in each phase is inferred by adjusting the timing with which the current is measured and performing calculations on the detected current levels.
7.Dhrystone: The performance of the RX62T Group microcontrollers (165 DMIPS) was measured using the Dhrystone 2.1 benchmark.
8.FPU: Floating point unit. This is a circuit dedicated to performing floating-point calculations. FPUs are effective for performing large numbers of floating-point calculations with high precision and at high speed.

tk02376 · 發表於 2010-4-6 14:35:00

9.Data flash: Data flash is unique Renesas concept, and is a separate function from the flash memory normally used for software storage. It is a flash memory used mainly for data storage.
10.Power-on reset circuit (POR)
A circuit used for microcontroller initialization. This circuit generates the signals for initializing the microcontroller at system power on or when an abnormality occurs. These signals are normally generated by an external reset IC.
This circuit automatically generates the signals for initializing the microcontroller when the system supply voltage rises and enters the set microcontroller operating region. This starts microcontroller operation.
Integrating this circuit with the microcontroller on the same chip reduces the number of external components and can reduce system costs.
11.Low-voltage detection circuit (LVD)
This circuit monitors the microcontroller operating voltage and can issue an interrupt to the CPU or reset the CPU if the operating voltage falls below a preset level.
12.CAN: Controller Area Network. CAN is an automotive network specification proposed by Robert Bosch GmbH.
13.LIN: Local Interconnect Network. LIN is an automotive LAN communication protocol.
14.TRON: The Real-Time Operating System Nucleus. ITRON: Industrial TRON. µTRON: Micro Industrial TRON.

*本文件所述其他產品、公司，與品牌之名稱，為其個別所有人之財產。

< 主要應用範圍 >
• 馬達控制應用：空調室外機、冰箱、洗衣機、馬達控制驅動器
• 變頻器控制應用：太陽能發電機、電磁(IH)爐
• 工業設備：大樓管理(空調、照明控制、門禁管理等)

globe0968 · 發表於 2011-3-21 18:00:18

愛特梅爾推出符合汽車市場品質要求之馬達控制應用32元AVR MCU系列
結合雙CAN控制器和高速PWM、ADC、DAC和類比比較器通道，適合即時高強度馬達控制應用

觸控及微控制器解決方案的領導廠商愛特梅爾公司(Atmel® Corporation)宣佈推出附帶512KB嵌入式快閃記憶體的Atmel UC3C AT32UC3C0512C AVR® 微控制器。作為專注於汽車電子產業的微控制器供應商，愛特梅爾繼續為市場帶來新的符合汽車市場品質要求的微控制器(MCU)解決方案。新元件是專用於如HVAC、電動車窗，電動車門和電動座椅等馬達控制應用的32位元AVR MCU系列的首個成員，在晶片上整合用於直接控制馬達的PWM控制器和各種類比功能，以及用於車內通訊的汽車電子介面(CAN、LIN)。Atmel AVR UC3C系列還將提供適應高達125°C溫度的真正5V元件。

Atmel UC3C汽車等級MCU具備能耐受最惡劣的馬達控制應用所需的全部功能特性。例如，在無感測器的無刷直流馬達(BLDC)中，UC3C系列經由使用一個具有20位元精度之死區時間產生和故障保護功能的快速4通道PWM控制器，一個16通道、12位元管道類比數位轉換器(ADC)，一個4通道12位元數位類比轉換器(DAC)，一個嵌入式溫度感測器，以及4個檢測反電動勢的類比比較器，有效地控制馬達。

globe0968 · 發表於 2011-3-21 18:00:54

UC3C系列元件還具有其他特性，包括一個與DMA通道耦合的獨立週邊設備事件系統，該系統無需CPU干預就可達成週邊設備之的間通訊並消除潛在的跳動(jitter)，並確保一個週邊操作的完成與另一個週邊操作的開始之間的延時為兩個週期。該系列元件還包括強大的演算法如磁場導向控制(park轉換和clack轉換)，以及符合IEEE 754-1985標準的浮點單元(FPU)。FPU可以提升計算的性能、精度和動態範圍，提高訊號處理、濾波和雜訊抑制能力。

UC3C系列具有一個雙CAN介面，五個相容LIN2.1的獨立USART，以及五個相容I2C的TWI介面。該系列元件配置齊全，可以經由標準車內網路進行通訊。

Vector Informatik GmbH嵌入式軟體產品經理Holger Soehnle表示：「我們修改了嵌入軟體以支援UC3C。目前提供兩種作業系統：符合OSEK標準的osCAN和符合AUTOSAR標準的MICROSAR，而且，還提供用於CAN和LIN的CANbedded通訊軟體(也作為Flash Bootloader提供)，因為這是大多數現代汽車應用所需要的。我們的嵌入式軟體已廣為汽車電子OEM廠商所採用。」

愛特梅爾汽車電子業務部MCU市場經理Stephan Thaler表示：「在汽車電子市場中使用嵌入式處理器的關鍵要求之一是提供高效且備有良好支援的通訊軟體。Vector公司擁有高品質的CAN和LIN協議堆疊產品系列，因而成為愛特梅爾32位元汽車電子微控制器產品線的理想合作夥伴。」

globe0968 · 發表於 2011-3-21 18:01:30

UC3C系列還嵌入了一個採用時分多工技術的I2S音頻匯流排控制器，一個乙太網MAC 10/100Mps介面及一個USB2.0介面。UC3C元件帶有嵌入式快閃記憶體加密程式碼保護功能，這是一種可以部份燒錄和鎖定晶片上快閃記憶體的快閃記憶體安全技術，能夠為加密程式碼和軟體智慧財產權核心提供安全的片上儲存。UC3C系列具備這些功能，可將寶貴的軟體從一個可信地點攜帶到另一個地點，以完成其餘程式碼開發、除錯和燒錄。

新推出的UC3C系列元件帶有最大512KB嵌入式快閃記憶體，能夠擦寫10,000次，資料可保存15年。可以鎖定某些快閃記憶體選區來保護嵌入式軟體。UC3C還帶有最大64KB嵌入式SRAM。這些元件設計的工作電壓為3.0 – 5.5V，能夠進行真正的5V運作，符合汽車等級一級的要求，支援-40°C到+125°C的溫度範圍。

供貨和價格

愛特梅爾公司現提供UC3C元件AT32UC3C0512C樣品，備有144接腳LQFP、100接腳QFP、64接腳QFP和QFN封裝。訂購1萬片的起價為為每片5.83美元。為了簡化和加快產品設計，愛特梅爾還提供有UC3C-EK評測套件、STK600入門級工具套件及AVR UC3C Software Framework。

amatom · 發表於 2012-4-26 13:04:35

愛特梅爾推出用於汽車密匙應用的低功耗AES-128安全應答器
新元件以愛特梅爾低功耗AVR微控制器和最佳化低頻防盜系統介面為基礎，確保可靠的引擎啟動功能

觸控及微控制器解決方案的領導廠商愛特梅爾公司(Atmel® Corporation)宣佈提供以愛特梅爾AVR®微控制器(MCU)為基礎的新型超低功耗安全微型模組(micromodule)應答器產品。用於汽車遙控密匙系統的ATA5580應答器包含開放式防盜系統(immobilizer)協定堆疊，內置高性能AES-128硬體加密單元、一個用於電源和雙向通訊的低頻(LF)防盜系統介面，以及一根低頻天線。ATA5580獨立式防盜系統應答器可由包覆成型工序整合到一般機械式鑰匙中，以提供齊全的遙控免鑰進入密匙功能。為此，ATA5580防盜系統應答器和ATA5795遙控免鑰進入AVR微控制器具有相同的LF、協議與AES實施方案，容許在單一系統中順暢地部署這兩種類型的鑰匙。

ATA5580應答器以觸點陣列(LGA)類型封裝為基礎，無需使用引線框架結構，提供了業界最佳的靜電放電保護(ESD)，為嚴苛的環境(如包覆成型工序)提供重要的優點。

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車用32位元微控制器解決方案開發經驗談

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