Новые микроконтроллеры предназначены для использования в различных областях применения в автомобильных кузовах и обладают многочисленными преимуществами. Серия RH850/F1x включает три группы и более 50 продуктов, от начального до продвинутого уровня: RH850/F1L, RH850/F1M и RH850/F1H. Они предлагают самые большие объемы флэш-памяти — от 256 КБ до 8 МБ, а также более компактные варианты корпусов (48-контактные и более крупные). Планируются и будут доступны двухъядерные версии в группе RH850/F1H. Серия RH850/F1x использует одну и ту же архитектуру ядра ЦП и общие периферийные функции, а их программное обеспечение совместимо в рамках одной группы. В серии RH850/F1x используется 40-нм техпроцесс и структура флэш-памяти MONOS (металлооксид, нитрид, оксид кремния) [Примечание 1], обеспечивающая более низкое энергопотребление (0,5 мА/МГц для RH850/F1L) и повышенную надежность. Компания Renesas расширила возможности автомобильных сетей (например, количество каналов LIN — локальной сети межсоединений — [Примечание 2] увеличено до 18) и добавила шифрование данных в серии RH850/F1x. Эти функции помогут заказчикам создавать электронные блоки управления, сочетающие в себе энергоэффективность, высокую производительность и повышенную безопасность.
Снижение энергопотребления в транспортных средствах становится все более актуальной проблемой.
В то же время автомобильные сети становятся все более разнообразными и сложными, а объем данных, обрабатываемых электронными блоками управления, растет. Поскольку эти сети начинают подключаться к точкам доступа вне автомобиля, меры безопасности приобретают первостепенное значение.
В ответ на эти тенденции производители работают над разработкой платформ для электронных блоков управления, чтобы создавать более совершенные автомобили с большей эффективностью. Серия RH850/F1x включает в себя более 50 продуктов, предлагающих широкий выбор типов корпусов, различных размеров микросхем флэш-памяти и вариантов периферийных функций.
Основные характеристики микроконтроллеров серии RH850/F1x:
(1) Широкий ассортимент продукции для лучшей масштабируемости.
Серия RH850/F1x включает три группы, от начального уровня до продвинутого. Все группы имеют одинаковую архитектуру ядра ЦП и набор периферийных функций, что позволяет использовать общее программное обеспечение на разных системных блоках и упрощает замену микроконтроллеров между группами. Кроме того, во всех продуктах всех групп используется технология схемы отключения питания для снижения потребления тока.
RH850/F1L Group
разработано для снижения энергопотребления и способно работать на частоте 80 МГц. Оно обеспечивает производительность, превышающую 2 DMIPS/МГц [Примечание 3], при низком энергопотреблении 0,5 мА/МГц. Доступный в 48-контактном корпусе QFP, который еще компактнее, чем предыдущие аналогичные продукты Renesas, этот микроконтроллер позволяет заказчикам создавать высокопроизводительные системы управления с 32-битным процессорным ядром, даже в устройствах с ограниченным пространством для монтажа. Он идеально подходит для таких приложений, как управление кондиционерами или управление светодиодными фарами.
RH850/F1M Group (находящийся в разработке)
призван сочетать высокую производительность и энергоэффективность. Его ядро способно работать на частоте 120 МГц и включает в себя блок арифметики с плавающей запятой. Доступны корпуса от 100-контактных до 208-контактных, а объем флэш-памяти может быть выбран от 1,5 МБ до 4 МБ. RH850/F1M подходит для использования в модулях управления, требующих большого количества выводов ввода/вывода.
Группа RH850/F1H (в разработке)
Эта группа использует двухъядерную конфигурацию для обеспечения максимальной производительности в серии RH850/F1x. Каждое отдельное ядро имеет максимальную рабочую частоту 120 МГц и может совместно использовать функции периферийных устройств на кристалле. Доступны корпуса до 276-контактного BGA. Включена функциональность Ethernet, а также CAN, LIN и FlexRay [Примечание 4], что позволяет осуществлять сложное управление с использованием данных из различных автомобильных сетей. Одним из примеров применения RH850/F1H может быть использование в качестве управляющего микроконтроллера в модуле шлюза, и темпы внедрения таких модулей в последние годы значительно возросли.
(2) Микросхема флэш-памяти, сочетающая низкое энергопотребление и большую емкость:
Микросхема флэш-памяти серии RH850/F1x использует 40-нм техпроцесс и структуру флэш-памяти MONOS для достижения низкого энергопотребления и высокой надежности. Флэш-память доступна для всей серии, храня инструкции объемом от 256 КБ до 8 МБ, что позволяет клиентам выбирать оптимальный размер памяти для своих автомобильных системных блоков, от высокопроизводительных до более доступных версий. Она имеет отдельную область флэш-памяти для хранения данных и может быть перепрограммирована до 125 000 раз на 64-байтовый блок. Возможность хранения данных, которые ранее требовали бы внешней EEPROM, уменьшает количество необходимых внешних компонентов и способствует уменьшению размеров печатных плат.
(3) Другие новые функции безопасности и диагностики.
Для обеспечения необходимых функций безопасности в автомобильных блоках, которые все чаще включают сетевые функции, добавлен интеллектуальный криптографический блок (ИКБ) [Примечание 5] для шифрования данных. Эти функции могут обеспечить защиту от кражи или несанкционированного доступа к системе. Кроме того, в периферийные функции на кристалле интегрированы диагностические функции для поддержки требований ISO 26262 [Примечание 6], который, как ожидается, будет принят автомобильной промышленностью. Например, АЦП может использоваться совместно с встроенной схемой самодиагностики для проверки результатов преобразования. Дополнительное удобство использования обеспечивается увеличенным количеством каналов, поддерживающих мониторинг изменений цифровых или аналоговых входных сигналов в режиме низкого энергопотребления без необходимости активации ЦП.
В число инструментов разработки, предоставляемых компанией Renesas для серии RH850/F1x, входят Renesas Eclipse Embedded Studio, e2studio, микросхема отладочного эмулятора E1 и программаторы флэш-памяти. Также планируется предложить поддержку программной настройки для стандарта Automotive Open System Architecture (AUTOSAR).
Доступность:
Образцы микроконтроллеров группы RH850/F1L будут доступны начиная со второго квартала 2013 года.
Примечание 1
: MONOS: Компания Renesas использует технологию MONOS в микросхемах флэш-памяти своих микроконтроллеров EEPROM уже более 20 лет. Флэш-память MONOS, использующая 90-нм техпроцесс и применяемая в микроконтроллерах семейств RX и SuperH, имеет проверенную репутацию в отрасли.
Примечание 2:
LIN (Local Interconnect Network): Протокол связи автомобильных локальных сетей.
Примечание 3.
DMIPS (Dhrystone MIPS (миллионы инструкций в секунду)): показатель вычислительной мощности компьютера, измеряемый с помощью программы измерения производительности Dhrystone.
Примечание 4.
FlexRay: протокол связи локальной сети, используемый в автомобильной промышленности.
Примечание 5.
UCI (интеллектуальный криптографический блок): схема шифрования, обеспечивающая повышенную безопасность.
Примечание 6
ISO 26262: Спецификация функциональной безопасности, выпущенная ISO в качестве автомобильной версии международного стандарта «Функциональная безопасность электрических/электронных/программируемых электронных систем, связанных с безопасностью» (ISO 61508).
