32-Bit-Mikrocontroller MCU bringt hohe Rechenleistung bei geringen Versorgungsströmen

Redakteur: Gudrun Zehrer

Mit der RX230-Gruppe ergänzt Renesas Electronics Europe die 32-Bit MCUs der RX231-Gruppe. Diese neuen Bausteine eignen sich insbesondere für kostenoptimierte Industrie- und Consumer-Anwendungen.

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(Renesas)

Die neuen 32-Bit Mikrocontroller (MCUs) der RX230-Gruppe vereinen hohe Rechenleistung mit digitaler Signalverarbeitung (DSP), einer Fließkomma-Recheneinheit (FPU) und geringem Stromverbrauch. Mit Versorgungsspannungen von 1,8 V bis 5,5 V eignet sich die RX230-Gruppe besonders für Anwendungen, die hohe Rechenleistung in Umgebungen mit geringen Versorgungsströmen - eine wichtige Anforderung bei vielen Industrie- und Consumer-Anwendungen - sowie die nötige Stabilität für den Einsatz in Haushaltsgeräten erfordern.

Für kostensensitive Industrie- und Consumer-Anwendungen

Im Vergleich zur bestehenden RX231-Gruppe wurde der Embedded-Flash Speicher der RX230-Familie in puncto Größe optimiert, so dass er dem Anforderungsspektrum von kostensensitiven Industrie- und Consumer-Anwendungen entspricht. Ebenfalls wurde aus gleichen Gründen weder USB- noch CAN-Schnittstellen implementiert. Der RX230 ist optimiert für Anwendungscode mit maximal 256 kB Flash sowie höchstens 32 kB Embedded-RAM.

Mit neuesten Prozesstechnologien Stromverbrauch senken

Aufgrund des 32-Bit RXv2 CPU-Kerns von Renesas mit DSP/FPU-Rechenfähigkeit eignet sich die RX230-Gruppe für hohe Verarbeitungslasten wie etwa zur Rauschunterdrückung bei verschiedenen Signalen oder zur Ausführung von Fließkomma-Berechnungen. Daher lässt sich durch die Nutzung neuester Prozesstechnologien sowohl der Stromverbrauch des Systems senken, als auch die CPU-Taktfrequenz bei einer gleichzeitigen Steigerung der Verarbeitungsgeschwindigkeit verringern. Der RXv2 CPU-Kern erreicht in dieser Klasse einen Leistungswert von 4,16 CoreMark/MHz. Darüber hinaus lassen sich mit einem Stand-by-Strom von nur 0,8 µA gute Werte in Bezug auf die Energieeffizienz erzielen. Systemhersteller können dadurch die Laufzeiten eines batteriegestützten Systembetriebs verlängern.

Kombination aus Low-Power-Betrieb und hoher Rechenleistung

Die Leistungseffizienz ergibt sich aufgrund einer optimierten Kombination aus branchenführendem Low-Power-Betrieb und hoher Rechenleistung. Der RXv2 CPU-Kern erreicht einen Rechenleistungswert von 4,16 CoreMark/MHz bei einer Taktfrequenz von 54 MHz und einer um etwa vierfach höheren DSP-Leistung sowie einer um den Faktor 6 höheren FPU-Leistung im Vergleich zur RXv1 CPU. Damit lassen sich die Rechenzeiten für Rechenlast-intensive Aufgaben wie Digital-Filteroperationen deutlich verkürzen.

Die minimale Aufwachzeit aus dem Standby-Modus beträgt 5 µs (Minimum). Dadurch verringern sich Energieverluste während der Aufwachphase und Applikationen können schnell auf externe Ereignisse reagieren. Anwendungen können unmittelbar nach dieser kurzen Aufwachphase vom Flash aus ausgeführt werden, und Analogfunktionen, wie beispielsweise A/D-Wandler, sind einsatzbereit.

Die RX230-Gruppe unterstützt auch einen zusätzlichen Low-Power-Timer (LPT), der nur zusätzliche 0,4 µA erfordert. Dieser ermöglicht es den Anwendern, das Gerät so zu programmieren, dass das Aufwachen aus den Low-Power-Modi mit einer breiten Palette an Timings möglich und gleichzeitig die Stromaufnahme in vielen verschiedenen Anwendungen minimiert wird.

Hochempfindliche Touch-Key-Funktion

Die Bausteine bieten Touch-Sensor-Funktionen auf Basis der kapazitiven Touch-Technologie der zweiten Generation von Renesas. Bei einem 100-Pin Baustein stehen bis zu 24 Touch-Keys im Eigenkapazitätsmodus zur Verfügung, während bei einem 48-Pin Baustein bis zu sechs möglich sind. Im Mutual-Kapazitätsmodus können RX230-MCUs bis zu 64 Keys unterstützen. Diese Betriebsart vereint hohe Empfindlichkeit mit einem hohen Niveau an Störsicherheit. Sie können Berührungen sogar bei Feuchtigkeit auf dem Panel erkennen oder wenn der Benutzer Handschuhe trägt. Dies ermöglicht den Aufbau hochflexibler Benutzerschnittstellen für unterschiedlichste Einsatzumgebungen bzw. Gerätedesigns.

Für Sicherheitsanforderungen konzipiert

Die Einhaltung internationaler Sicherheitsnormen spielt eine wichtige Rolle in der Industrieautomatisierung, bei Haushaltsgeräten und elektrischen Steuerungen. RX230-MCUs bieten umfassende Hardware-gestützte Sicherheitsfunktionen gemäß UL und IEC60730. Dies umfasst Selbstdiagnose- und Disconnect-Detection-Überwachung für den integrierten A/D-Wandler, eine Messschaltung zur Überwachung der Taktfrequenz-Genauigkeit, einen unabhängigen Watchdog-Timer sowie einen eingebauten Hardware-Speichertest zur Erkennung von Anomalien im internen RAM.

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