RL78 - RL78

Микроконтроллеры семейства RL78
Общая информация
Запущен2010; 10 лет назад (2010)
Снято с производстваТекущий
Общий производитель (ы)
Спектакль
Максимум. ЦПУ тактовая частотаОт 32 кГц до 40 МГц
Ширина данных16
Ширина адреса20
Архитектура и классификация
ЗаявлениеВстроенный,
бытовая техника,
автомобильный
МикроархитектураRL78-S1 (8 бит),
RL78-S2 (16 бит),
RL78-S3 (16 бит)
Набор инструкцийСемья RL78
инструкции74 (RL78-S1),
75 (RL78-S2),
81 (RL78-S3)
Физические характеристики
Ядра
  • 1
История
Предшественник78K0R

Семейство RL78 - это 16- и 8-битные ЦПУ ядро для встроенный микроконтроллеры из Renesas Electronics введен в 2010 году.[1]Основа семейства RL78 - это аккумуляторный регистрационный банк CISC архитектура[2]с 3-х ступенчатым конвейерная обработка инструкций. Он имеет 20-битный 1 Мбайт адресное пространство.[3]

Микроархитектуры

Семейство RL78 - это аккумуляторный регистрационный банк CISC архитектура[2]с 3-х ступенчатым конвейерная обработка инструкций. Он имеет 20-битный 1 Мбайт адресное пространство.[3]Его основные архитектура набора команд преемник 78K0R, который имеет 75 таких же инструкций из 80.

RL78 имеет три микроархитектура варианты следующие.

μ-ArchALUРегистрыинструкцииТрубопроводЗамечаниеДокументы
RL78-S316 бит8 × 8-битных × 4 банка81 (75+6)3-ступенчатыйВарианты μ-дуги[4]:8
RL78-S216 бит8 × 8-битных × 4 банка753-ступенчатый
RL78-S18 бит8 × 8 бит (без банка)74 (75-1)3-х ступенчатый
78K0R16 бит8 × 8-битных × 4 банка80 (75+5)3-ступенчатыйПрямой предшественник
Расширенный 78K / 0		[5]:18
78K0S8 бит8 × 8 бит (без банка)47никтоУпрощенное 78K / 0[6]
78K08 бит8 × 8-битных × 4 банка48никтоБазовое ядро ​​78K / 0[7]

Приложения

RL78 охватывает широкий спектр областей применения для механическая система элементы управления и для пользовательские интерфейсы.[8]

Группировка

Семейство RL78 разделено на несколько групп, для которых действуют уникальные правила наименования.

  • G1x: для общего использования[1]
  • L1x: Для сегмент ЖК-дисплей контроль[9]
  • I1x: в основном для промышленного использования
  • F1x: для использования в автомобилях
  • D1x: Специально разработан только для клиентов автомобильной отрасли

Примеры применения

RL78 подходит для бытовая электроника, Такие как основные приборы (включая; стиральные машины, сушилки для одежды, посудомоечные машины, холодильники, и Кондиционеры ), мелкая бытовая техника (включая; электроинструменты, пылесосы, и кофеварки ), и медицинское оборудование (включая; электронные зубные щетки, глюкометры, холтеровские мониторы ). Он также используется для инфраструктура автоматизации производства (включая; датчики, датчики, и приводы ),[10]и энергосбережение (включая; умные счетчики, инверторные компрессоры, и системы управления освещением ).

За автоматизированная индустрия, маломощные и ограниченные по размеру приложения идеально подходят для специализированных автомобильных интерфейсов связи RL78, таких как МОЖЕТ, LIN, и IEBus,[11]:4и бесщеточный электродвигатель постоянного тока решения.[12]Три особых класса максимум температура окружающей среды, 105 ° C (221 ° F), 125 ° C (257 ° F) и 150 ° C (302 ° F) доступны для некоторых продуктов.[13]:2

История

RL78 (130-нм процесс MF3 flash) был первым новым микроконтроллером, который появился в новой компании Renesas Electronics в результате слияния NEC Electronics и Renesas Technology.[1] и включает в себя функции NEC 78K0R (процесс 150 нм MF2 flash) и Renesas Technology R8C микроконтроллеры. Варианты ядра RL78 включают ядра типа S1, S2 и S3, которые произошли от ядра NEC 78K0R. Базовое ядро ​​S1 поддерживает 74 инструкции, ядро ​​S2 добавляет банк регистров и поддерживает 75 инструкций, в то время как ядро ​​S3 добавляет встроенный умножитель / делитель / множественное накопление и поддерживает 81 инструкцию.

RL78 был разработан для решения задач с чрезвычайно низким энергопотреблением, но с высокой степенью интеграции микроконтроллеров, с этой целью ядро ​​предлагало новый режим работы с низким энергопотреблением, называемый «режим повтора сигнала», где АЦП или же Последовательный интерфейс может быть запрограммирован в соответствии с конкретными условиями для вывода устройства из режима остановки с экстремально низким энергопотреблением 0,52 мкА.

Программное обеспечение и инструменты разработки

Семейство RL78 поддерживается различным аппаратным и программным обеспечением. Инструменты разработки.

Компиляторы и IDE

В Коллекция компиляторов GNU,[14]Renesas CS + (ранее CubeSuite +),[9][15]Renesas е2студия (на основе Затмение ),[16]и IAR Systems 'компилятор и среда разработки[17][18]доступны. CS + IDE бесплатен только для отладки и поддерживает стандартные ELF исполняемые файлы. RL78 ABI определенный Renesas совместим с компиляторами IAR V2 и выше.

Операционные системы реального времени

Касательно операционные системы реального времени, CMX Systems, Inc. CMX-RTX,[18] Micrium, Inc. микроконтроллер / ОС-II и MicroC / OS-III,[18] ITRON OS Системы микроконтроллеров Segger ' embOS, FreeRTOS, и ChibiOS / RT поддерживаются.

Инструменты генерации кода

Renesas предоставляет бесплатный инструмент для генерации кода под названием Инструмент для продвижения приложений (Applilet).[19]

Библиотеки программирования Flash ROM

Renesas предоставляет бесплатные библиотеки для самостоятельного программирования; Библиотеки Flash Code (CFL)[20]и Библиотеки флэш-памяти данных (DFL).[21]А Библиотека эмуляции EEPROM (EEL) также доступен для флеш-памяти, чтобы добавить выравнивание износа и надежность. Доступны различные классы DFL и EEL для соответствия потребностям приложений, включая стандартный тип T01, тип «Tiny» T02 и тип «Pico» T04 (только DFL).

Внутрисхемные эмуляторы

Несколько компаний предоставляют встроенные отладчики и полные спецификации внутрисхемные эмуляторы. Renesas делает встроенные отладчики[22]а также третьими сторонами, такими как Лаутербах и iSystems.[23]Renesas[24]и iSystems[25]поставлять полнофункциональные внутрисхемные эмуляторы.

Встроенные инструменты программирования устройств

Программирование устройства может быть выполнено с помощью встроенного порт отладки или используя специальный режим последовательного программирования устройств. Renesas поддерживает режим последовательного программирования с инструментами отладки через Программист Renesas Flash (RFP)[26]и автономные программисты; PG-FP5[1][27]и PG-FP6,[28]в то время как несколько сторонних производителей поддерживают RL78 с помощью собственных программаторов устройств.

Варианты

В семействе RL78 есть ряд устройств от 20pin с байтом 16K флэш-память до 128pin с флэш-памятью 512 Кбайт.[29]

RL78 / G13

RL78 / G13 имеет встроенный генератор с точностью +/- 1%, смотреть таймер собаки, RTC, сброс при включении, обнаружение низкого напряжения, 26 каналов 10-битного АЦП, умножитель 16x16, делитель 32/32, I2C, CSI / SPI, UART, LIN, массив многофункциональных таймеров, а также встроенный IEC 60730 обеспечение безопасности в аппаратном обеспечении. Эта комбинация элементов позволяет разработчику системы достигать высокопроизводительных (41DMIPS) систем, работающих при очень низких уровнях мощности и с низкими затратами из-за высокого уровня интеграции в микроконтроллер.[30][31]

RL78 / G12

G12 - это уменьшенная версия G13, представленная в 2012 году. RL78 / G12. Поставляется с 20, 24 и 30-контактными корпусами с малой флэш-памятью от 2 до 16 КБ, хотя и обеспечивает функциональность G13 со встроенным генератором +/- 1% 24 МГц, схемой сброса, схемой обнаружения низкого напряжения, сторожевым таймером, данными вспышка в фоновом режиме, включая функциональную безопасность, на кристалле с функцией тестирования аналого-цифрового преобразователя.

Это небольшое устройство предназначено для использования в качестве суб-микроконтроллера, подходящего для использования как в небольших бытовых приборах, так и в обычных бытовых электронных устройствах.

RL78 / G14

В 2012 году было введено дополнение к семейству RL78 под названием G14.[32]Это устройство предлагает более высокий уровень интеграции с включением дополнительных инструкций умножения и деления и умножения-накопления, способных обрабатывать быстрее, чем RL78 / G13, 2-канального 8-битного ЦАП, 2-канального компаратора и массива таймеров, что делает его пригодным для приложения для управления двигателем.

  • Многофункциональный таймерный массив (TAU):
  • Массив таймеров с функцией кодировщика
  • Блок таймера (16 бит, 8 каналов)
  • Интервальный таймер (12 бит, 1 канал)
  • Сторожевой таймер (17 бит, 1 канал)
  • Полная функция календаря в реальном времени
  • Таймер управления двигателем (16 бит, 8 каналов)
  • Фазовый таймер (16 бит, 2 канала)
  • Таймер ввода / вывода (16 бит, 1 канал)

RL78 / I1A

Специальная версия приложения (ASSP) ядра RL78 была представлена ​​в 2012 году для системы управления освещением, это устройство было названо RL78 / I1A. Особенности устройства, такие как специальные ШИМ Таймеры обеспечивают точное регулирование яркости, последовательность освещения и регулировку цветовой температуры с коррекцией коэффициента мощности источника питания. Кроме того, встроенные функции связи для ДАЛИ, DMX512 и несколько датчиков и элементов управления пользовательского интерфейса. Приложения для RL78 / I1A включают: автоматизация зданий, Драйверы светодиодов, управление освещением, люминесцентные балласты, аварийное освещение, Скрытый балласты, цифровые источники питания, недорогие инверторные устройства управления.

RL78 / L12

Серия микроконтроллеров с ЖК-дисплей Водить машину

Вступив в массовое производство в начале 2013 года, RL78 / L12 Включает возможность встроенного ЖК-привода для 35 сегментов x 8 или 39 сегментов x 4. Можно использовать три альтернативных метода управления ЖК-дисплеем: разделенный конденсатор, емкостной зарядный насос или внешний разделительный резистор. С помощью метода разделенных конденсаторов можно получить маломощный ЖК-привод 0,6 мкА при 3 В. Выбираемые функции (сегмент или ввод / вывод) для каждого штыря сегмента и привод для стекла и панели.

RL78 / F1x

Автомобильные микроконтроллеры

RL78 F12, F13, F14, & F15 устройства заменили оригинальные NEC 78K0R / Fx3 устройства с множеством обновлений, включая уменьшение размеров кристалла, более высокую скорость ядра (32 МГц), улучшенные возможности отладки на кристалле, новые периферийные устройства, функции безопасности, а также расширенный пакет и параметры памяти. Примечание по применению r01an2639ej может использоваться в качестве руководства при переходе с 78K0R / Fx3 на RL78 / F1x.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Renesas Electronics представляет новое семейство микроконтроллеров RL78 для создания решений для 8- / 16-разрядных встроенных приложений нового поколения». Деловой провод. 2010-11-17.
  2. ^ а б Мацуи, Мицуру; Мураками, Юмико (11 марта 2013 г.). «Минимализм программной реализации» (PDF). Быстрое программное шифрование. Конспект лекций по информатике. 8424: 393–409. Дои:10.1007/978-3-662-43933-3_20. ISBN  9783662439333.
  3. ^ а б Декан Александр Г .; Конрад, Джеймс М. (2012). Создание быстрых, отзывчивых и энергоэффективных встроенных систем с использованием микроконтроллера Renesas RL78 (PDF). 1290 Weston Road, Suite 306 Weston, FL 33326 США: Micrium Press. ISBN  9781935772989.CS1 maint: location (связь)
  4. ^ Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя для семейства RL78: Программное обеспечение. Renesas Electronics.
  5. ^ Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя микроконтроллеров 78K0R: Инструкции. Renesas Electronics.
  6. ^ Официальный представитель Renesas: Серия 78K / 0S для инструкций. Renesas Electronics.
  7. ^ Официальный представитель Renesas: Серия 78K / 0 для инструкций. Renesas Electronics.
  8. ^ Официальный представитель Renesas: Семейство микроконтроллеров Renesas RL78. Renesas Electronics.
  9. ^ а б ШАШИ КИРАН К. (16 апреля 2017 г.). «Этапы программирования микроконтроллеров Renesas серии RL78». YouTube.
  10. ^ Hemachandra, S .; Kiran, T.K.S. Рави; Прасад, Б. Гоури; Мажар, С. М. (апрель 2014 г.). «Управление роботом на основе акселерометра с помощью микроконтроллера Renesas» (PDF). Международный журнал современных инженерных исследований: 40–48.
  11. ^ Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя RL78 / F15: Аппаратное обеспечение. Renesas Electronics.
  12. ^ Официальный представитель Renesas: Renesas Automotive: бесщеточный двигатель постоянного тока RL78. Renesas Electronics.
  13. ^ Официальный представитель Renesas: RL78 / F13, F14 Руководство пользователя: Аппаратное обеспечение. Renesas Electronics.
  14. ^ «Использование коллекции компиляторов GNU (GCC): параметры RL78». gcc.gnu.org.
  15. ^ "CS + (ранее CubeSuite +)". Renesas Electronics.
  16. ^ "e² studio". Renesas Electronics.
  17. ^ Эмилио, Маурицио Ди Паоло (2014). Проектирование встроенных систем для высокоскоростного сбора данных и управления. Springer. ISBN  9783319068657.
  18. ^ а б c «Renesas Electronics America расширяет экосистему для своего семейства микроконтроллеров RL78». Деловой провод. 2011-05-02.
  19. ^ «AP4, Апплилет». Renesas Electronics.
  20. ^ «Библиотеки Code Flash (библиотеки самопрограммирования Flash)». Renesas Electronics.
  21. ^ «Библиотеки данных Flash». Renesas Electronics.
  22. ^ «Встроенные отладчики». Renesas Electronics.
  23. ^ «Встроенные анализаторы (отладка и трассировка) - iSYSTEM - Обеспечение более безопасных встроенных систем». www.isystem.com.
  24. ^ «IECUBE для семейства RL78». Renesas Electronics.
  25. ^ «Целевая адаптация - iSYSTEM - обеспечение более безопасных встроенных систем». www.isystem.com.
  26. ^ "Renesas Flash Programmer (графический интерфейс программирования)". Renesas Electronics.
  27. ^ "PG-FP5". Renesas Electronics.
  28. ^ "PG-FP6". Renesas Electronics.
  29. ^ Официальный представитель Renesas: Брошюра о микроконтроллере RL78. Renesas Electronics.
  30. ^ «Renesas RL78 для систем с низким энергопотреблением | Подвал». Схема погреба. 2012-04-09.
  31. ^ Донован, Джон (16 января 2013). «Практический обзор комплекта Renesas RL78G13 | DigiKey». www.digikey.jp. Digi-Key Electronics.
  32. ^ «Renesas Electronics представляет новые микроконтроллеры RL78 с расширенными возможностями управления в реальном времени». Деловой провод. 2011-06-23.

внешняя ссылка