Externer Oszillator und Level Shifter unnötig Sparsamer 32-Bit-General-Purpose-Mikrocontroller

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Mit seiner neuen MCU-Serie zielt Renesas auf Low-Cost-Anwendungen für Unterhaltungselektronik, Elektrokleingeräte, industrielle Systemsteuerungen und Gebäudeautomatisierungen. Bei den Features und Peripheriefunktionen setzt der Hersteller auf eine sinnvolle Ausstattung und Präzision.

RA0 bezeichnet Renesas Electronics seine neue, auf dem Cortex-M23-Prozessor von Arm basierende Serie von 32-Bit-General-Purpose-Mikrocontrollern. Ihr Funktionsumfang ist laut Hersteller für preissensible Anwendungen optimiert. In Verbindung mit dem integrierten High-Speed-On-Chip-Oszillator (HOCO) sollen sich die Ultra-Low-Power-MCUs für viele Anwendungen eignen, insbesondere für batteriebetriebene Unterhaltungselektronik- und Elektrokleingeräte sowie industrielle Systemsteuerungen und die Gebäudeautomatisierung.

Die jetzt ausgelieferten ersten Modelle mit der Bezeichnung RA0E1 sollen den branchenweit niedrigsten Gesamtstromverbrauch aufweisen: Im aktiven Betrieb liegt die Stromaufnahme demnach bei 84,3 μA/MHz, im Sleep-Zustand bei 0,82 mA und im Software-Standby-Modus bei nur 0,2 µA. Die Mikrocontroller takten ihren Kern mit bis zu 32 MHz und haben bis zu 64 KB integrierten Code-Flash-Speicher sowie 12 KB SRAM. Ein 12-Bit-ADC ist ebenso an Bord wie ein Temperatursensor, eine interne Referenzspannung, 3 UARTs, 1 asynchroner UART, 3 vereinfachte SPIs, 1 IIC und 3 vereinfachte IICs.

Viele Safety- und Security-Funktionen an Bord

Für die funktionale Sicherheit stehen SRAM-Paritätsprüfung, Erkennung ungültiger Speicherzugriffe, Frequenzerkennung, A/D-Test, unveränderlicher Speicher, CRC-Rechner und Registerschreibschutz bereit, während Unique ID, TRNG, Flash-Leseschutz und AES-Bibliotheken für IoT-Anwendungen einschließlich Verschlüsselung für die nötige Security sorgen sollen. In die RA0-MCUs sind außerdem Timer, serielle Kommunikation, Analog-, Safety- und HMI-Funktionen integriert. Kritische Security-Funktionen zur Diagnose sowie eine Selbsttestbibliothek nach IEC60730 runden die Ausstattung ab.

Der hochpräzise On-Chip-Oszillator (±1,0 %) soll die Genauigkeit der Baudrate verbessern – und zwar soweit, dass Entwicklern auf einen externen Oszillator verzichten können. Renesas verspricht: Der HOCO hält er diese Präzision über den gesamten Betriebstemperatur von –40 °C bis 105 °C. Dieser große Temperaturbereich soll es Anwendern ermöglichen, kostspielige und zeitaufwändige Feinabstimmungen zu vermeiden, selbst nach dem Reflow-Prozess.

Weiter Betriebsspannungsbereich – Einsatz ohne Level Shifter möglich

Ein weiterer Pluspunkt: Die Chips arbeiten mit Betriebsspannungen zwischen 1,6 V bis 5,5 V, so dass Anwender in 5-V-Systemen keinen Level Shifter/Regler benötigen. Die umfassende Ausstattung soll helfen, die Anzahl nötiger externer Beschaltungen zu reduzieren und so die BOM-Kosten zu senken.

Renesas stellt eine breite Palette von Gehäuseoptionen zur Verfügung, neben 24- und 32-Pin-QFNs, 20-Pin-LSSOP, 32-Pin-LQFP ein winziges 16-Pin-QFN mit 3 mm x 3 mm.

Das A und O: die Software-Unterstützung

Das Flexible Software Package (FSP) von Renesas unterstützt die neue RA0E1-MCU-Gruppe bereits. Das FSP soll die Anwendungsentwicklung beschleunigen, indem es die gesamte erforderliche Infrastruktursoftware bereitstellt. Hierzu zählen mehrere RTOS, BSP, Peripherie-Treiber, Middleware, Konnektivität, Netzwerk- und Security-Stacks sowie Referenzsoftware für den Aufbau komplexer KI-, Motorsteuerungs- und Cloud-Lösungen.

Anwender können ihren eigenen Legacy-Code und das RTOS ihrer Wahl in das FSP integrieren und erhalten so volle Flexibilität bei der Anwendungsentwicklung. Die Verwendung des FSP erleichtert die Migration von RA0E1-Designs auf komplexere RA-Bausteine.

Winning Combinations

Wie von anderen Bausteinen gewohnt hat Renesas die neue RA0E1-MCU-Gruppe mit zahlreichen kompatiblen Bausteinen aus seinem Portfolio kombiniert, um eine breite Palette von Winning Combinations anzubieten. Dazu gehört das HVAC Environment Monitor Module für öffentliche Gebäude. Winning Combinations sind technisch ausgereifte Systemarchitekturen bestehend aus miteinander kompatiblen Bausteinen, die nahtlos zusammenarbeiten und ein optimiertes, risikoarmes Design für eine schnellere Markteinführung ermöglichen.

Renesas bietet mittlerweile über 400 Winning Combinations mit einer breiten Palette von Produkten aus seinem Portfolio an. Damit können Kunden den Entwicklungsprozess beschleunigen und ihre Produkte schneller auf den Markt bringen.  (me)

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