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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 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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