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瑞萨电子推出体积更为紧凑小巧的全新 16 位微控制器,可减少系统能耗、提高汽车控制系统的开发效率

全新的 RL78/F13 和 RL78/F14 产品群拥有由 91 款高性能低功耗汽车 MCU 组成的平台解决方案
2013-09-22

    全球领先的半导体及解决方案供应商瑞萨电子株式会社(TSE:6723),今天宣布发布全新的RL78/F13 和RL78/F14 16 位微控制器(MCU),这两款微控制器可提高汽车控制系统的开发效率、降低系统成本、减少系统能耗并增强功能安全特性。

    全新推出的MCU共包含91 款产品,其中60 款属于RL78/F13 产品群,31 款属于RL78/F14 产品群。RL78/F13 MCU 适用于多种多样的车载用途,其中包括电动车窗和后视镜控制等车身控制系统,以及电动水泵和冷却风扇等汽车电机控制系统。RL78/F14 MCU 也可支持多种车身控制系统应用,例如 BCM (车身控制模块)以及 HVAC(加热、通风和空调)控制等需要占用大量内存的应用。

    在近几年,汽车对电子产品功能的应用日渐广泛,例如通过实时识别和云连接技术让汽车在行驶、转向和制动等基本功能基础上实现安全、舒适的驾驶体验。尽管不同型号汽车的制造商对汽车规格始终追求自己独特的需求,但与此同时,它们也有着共通的需要:一套能够以通用平台解决方案形式支持所有 ECU(电子控制单元)系统的广泛 MCU 产品线。另外,随着电子产品在汽车上的用途日益广泛,每辆车上的 ECU 使用数量也在不断增加。因此,汽车制造商和 ECU 制造商都在竭尽全力在保证安全性的同时实现 ECU 的微型化、减轻其重量并降低能耗。瑞萨电子所提供的全新 RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 拥有丰富的功能特性和安全性能,可满足未来 ECU 开发的各项需求,从而能够填补市场需要。

RL78/F13 及RL78/F14 MCU 的主要功能特性:

(1) 广泛的产品线,可轻松实现平台标准化,提高开发效率

由于不同系统的规格各不相同,要将ROM 重新应用到其他不同系统,就需要改变其尺寸,为了满足这一需求,全新的MCU 均集成了相同的CPU 内核,并拥有汽车网络(例如CAN(控制器局域网)和LIN(本地互联网))和引脚布局等外围功能。举例来说,RL78/F13 MCU 的内部闪存大小为 16 到 128 千字节(KB),封装为 20 到 80 引脚;RL78/F14 MCU 的内部闪存大小为 48 到 256 KB,封装范围为 30 到 100 引脚,RAM 容量最大 20 KB。凭借如此丰富的产品线,RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 可支持多种多样的应用需求。如此一来,即可通过重复利用软件和印刷电路板等设计资产来构建开发平台,从而提高整体系统的开发效率。

另外,RL78/F13 和RL78/F14 MCU 还集成了瑞萨电子现有78K0R 和R8C CPU 内核的高性能的MCU 外围功能。因此其可让系统制造商在有效利用现有资产的同时,得益于 CPU 内核新加的乘加指令而提高系统性能。

(2) 紧凑小巧的封装,支持最高 150℃ 的高温运行环境,可缩小整体单元尺寸

为了满足体积更小巧的ECU 的需求,瑞萨电子开发出了全新的QFN(四方扁平无引脚)封装。相比瑞萨电子现有的 32 引脚 SSOP封装(窄间距小外形封装),新的 QFN 封装能够将安装面积减少约69%,而与瑞萨电子现有的 QFN 封装相比,全新的 QFN 封装在引脚侧表面设有凹口,以便在安装过程中提高焊接粘附性,可实现在不改造工厂生产线的情况下安装新的 MCU 设备。采用新 QFN 封装后,可缩小印刷电路板的尺寸,从而实现整体 ECU 系统的微型化。

另外,为了实现更高级别的系统微型化,市场对执行机构上安装MCU 的机械和电子部件进行统一化的呼声日益强烈,但是,比如在水泵等应用的工作条件下,环境温度(Ta)会达到比较高的水平,因此现有的MCU难以应用于该应用条件中。而 RL78/F13 和 RL78/F14 MCU 则可在高达 150℃ 的环境温度下正常工作,因此可以直接装入执行机构,从而进一步提高系统微型化水平。

(3) 降低50%待机能耗,实现低能耗系统设计

通过采用更低的电流消耗的待机模式,RL78/F13 和RL78/F14 MCU 的待机电流相比瑞萨电子现有的78K0R/Fx3 MCU 下降了50%,即从1μA(微安)下降为0.5μA(微安)。新 MCU 还具有在不激活 CPU 的情况下执行 A/D 转换的功能,从而进一步降低系统能耗。

(4) 丰富的硬件功能,可保证功能安全性

针对安全性进行了改善的结构可对电气或电子故障进行检测,从而保障系统安全性,而这一特性,对于努力达到ISO 26262 功能安全性标准的汽车系统来说极有帮助,同时,市场对于在MCU 内部加入自诊断功能的需求也日益强烈。

RL78/F13 和RL78/F14 MCU 包含了多种多样的硬件特性,可保证下述的功能安全性:将参考电压或电源电压进行转换,并将转换结果与标准值进行比较,从而确定A/D 转换器工作正常的检测功能;使用中断检测堆栈溢出从而防止软件失控的功能;通过将外部时钟振荡器与内部振荡器进行比较,检测外部时钟振荡器是否停止的功能。

定价和供货

瑞萨电子的全新RL78/F13 和RL78/F14 MCU 将于2013 年10 月开始提供样品。根据内存容量、封装类型和引脚数量的不同,产品定价将有所区别。例如,闪存为 128 KB,采用 48 引脚封装的 RL78/F14 MCU 定价为每片 6.0 美元(样品)。批量生产计划将于2014 年9 月开始,预计将在2015 年9 月达到月产2,500,000 片的综合产量。(定价和供货情况可能发生变更,恕不另行通知)。

有关瑞萨电子的全新RL78/F13 和RL78/F14 MCU的主要技术规格,请参阅数据表。

(备注)所有注册商标或商标均为各自所有人/团体的财产。

 

瑞萨电子推出体积更为紧凑小巧的全新16 位微控制器,可减少系统能耗、提高汽车控制系统的开发效率

RL78/F13 及 RL78/F14 MCU 产品规格

·          高速片上时钟振荡器:包括32 MHz (Typ.)、24 MHz (Typ.)、16 MHz (Typ.)、12 MHz (Typ.)、8 MHz (Typ.)、4 MHz (Typ.) 和1MHz (Typ.) 可供选择(使用定时器RD 时可选择64 MHz (Typ.) 或48 MHz (Typ.))

·          低速片上时钟振荡器: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 和外围模块)

·          片上PLL (×3, ×4, ×6, ×8)

·          片上单电压Flash(具备禁止块擦除/块写入功能)

·          产品线

RL78/F14

ROM

RAM

100 引脚

80 引脚

64 引脚

48 引脚(QFN)

48 引脚(QFP)

32 引脚(QFN)

30 引脚

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(带有 CAN 和 LIN)

ROM

RAM

80 引脚

64 引脚

48 引脚(QFN)

48 引脚(QFP)

32 引脚(QFN)

30 引脚

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(带有 LIN)

ROM

RAM

80 引脚

64 引脚

48 引脚(QFN)

48 引脚(QFP)

32 引脚(QFN)

30 引脚

20 引脚

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

–

–

–

·          自编程(带有引导交换功能/闪存屏蔽窗口功能)

·          片上调试功能

·          片上上电复位(POR)电路和低电压检测器(LVD)

·          片上看门狗定时器(可使用专用的低速片上振荡器时钟操作)

·          支持乘/除/乘加指令

16 位× 16 位= 32 位(无符号或有符号)

32 位/ 32 位= 32 位(无符号)

16 位 × 16 位 + 32 位 = 32 位(无符号或有符号)

·          片上按键中断功能

·          片上时钟输出/蜂鸣器输出控制器

·          片上BCD 调整

·          I/O 端口:16 到92(包括一个仅用于输入的引脚)

·          定时器

16 位定时器阵列单元:8 到 16 通道

16 位定时器RD:2 通道(六个三角波输出,锯齿波/三角波调制)

16 位定时器RJ:1 通道

看门狗定时器: 1 通道

实时时钟:1 通道

·          串行接口

CSI、UART/UART(支持LIN 总线)、I2C/简化I2C

LIN 模块(支持主/从模式)

CAN 接口

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

·          DTC(最大52 源)

·          ELC(最大26 通道用于事件链接源,最大9 通道用于事件链接目标)*

·          安全功能(CRC 计算、PLL 锁定检测、AD 检测、SFR保护等)

·          8 位 D/A 转换器*

·          片上比较器:1 通道(输入引脚:4 通道)*

·          供电电压:VDD = 2.7 到 5.5 V

·          工作环境温度:TA = -40 到+105°C(L级)/ TA = -40 到+125 °C(K级)

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