瑞薩電子推出的RL78/F1微控制器非常適用于汽車應(yīng)用

近年來(lái)，隨著汽車電子產(chǎn)品的廣泛使用，汽車的多功能性和整體性能得到顯著提高?，F(xiàn)在的汽車都配備了大量功能齊全的電子控制裝置(ECU)，如電動(dòng)車窗、安全 氣囊、車燈、車門(mén)和座椅等。另外，電子控制與機(jī)械組件的機(jī)電整合趨勢(shì)發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品在高溫等環(huán)境下也必須具備優(yōu)異效能，對(duì)于功能安全性標(biāo)準(zhǔn)也變得更加重要。與此同時(shí)，汽車制造商需要一套能夠以通用平臺(tái)解決方案形式支持所有ECU（電子控制單元）系統(tǒng)的廣泛微控制器產(chǎn)品線，汽車制造商和ECU制造商都在竭盡全力在保證安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)ECU的微型化、減輕其重量并降低能耗。因此，為這些電子控制裝置開(kāi)發(fā)軟件的要求越來(lái)越高，為了提高開(kāi)發(fā)效率，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用電子控制裝置通用軟件的能力也越來(lái)越重要。

瑞薩電子推出的RL78 / F1微控制器非常適用于汽車應(yīng)用，作為78K0R和R8C的后續(xù)產(chǎn)品，它們實(shí)現(xiàn)了低功耗，并配備了適用于汽車應(yīng)用的內(nèi)置功能，具有行業(yè)領(lǐng)先的低功耗、高性能以及可獨(dú)立控制和診斷的CAN 通訊，以及高級(jí)定時(shí)器和安全功能。這些功能特適用于汽車控制系統(tǒng)，包括控制模塊(BCM)、空調(diào)、電動(dòng)座椅、Keyless感應(yīng)式遙控門(mén)鎖、電動(dòng)窗控制、電動(dòng)后視鏡控制及其它應(yīng)用等。該微控制器產(chǎn)品系列可提高汽車控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率、降低系統(tǒng)成本、減少系統(tǒng)能耗并增強(qiáng)功能安全特性。

RL78/F1產(chǎn)品定位

RL78/F1系列微控制器專為汽車控制系統(tǒng)打造，采用了16位新一代低功耗RL78內(nèi)核，具有業(yè)界最低的消耗電流，具有汽車應(yīng)用通信所需的各種內(nèi)置功能，如電機(jī)控制、CAN/LIN/IEBus總線等功能，這些汽車通用微控制器不僅可用于汽車應(yīng)用，還可用于工業(yè)應(yīng)用。該微控制器產(chǎn)品包括四個(gè)產(chǎn)品線：RL78 / F12、RL78 / F13、RL78 / F14、RL78 / F15，它們都具有各自獨(dú)特的功能，從而來(lái)適用于各種汽車應(yīng)用場(chǎng)合。下面將對(duì)這些產(chǎn)品系列做詳細(xì)說(shuō)明。

RL78 / F12產(chǎn)品特點(diǎn)

RL78 / F12系列微控制器采用20至64引腳，8至64 KB閃存陣容，可實(shí)現(xiàn)業(yè)界最低的消耗電流。它們具有內(nèi)置LIN模塊作為汽車接口。利用各種內(nèi)置功能實(shí)現(xiàn)安全功能，包括閃存CRC計(jì)算、非法存儲(chǔ)器訪問(wèn)檢測(cè)、RAM保護(hù)、A / D轉(zhuǎn)換器測(cè)試和SFR保護(hù)，可以構(gòu)建高度可靠的系統(tǒng)，因此這些微控制器可用于汽車應(yīng)用，當(dāng)然還有工業(yè)應(yīng)用。該產(chǎn)品系列功能特色如下：

低耗電量及高處理效能有助于降低應(yīng)用系統(tǒng)的耗電量

RL78 /F12系列微控制器的運(yùn)行電流為70 μA/MHz（以32 MHz進(jìn)行基本操作），一般作業(yè)的待機(jī)電流為0.6 μA（注1），約為瑞薩先前產(chǎn)品的1/10，使其耗電量已降低至業(yè)界最低水平。同時(shí)，微控制器以32 MHz運(yùn)作時(shí)也可達(dá)到41.6 DMIPS的CPU效能（為瑞薩原有產(chǎn)品效能的1.6倍）。RL78/F12系列采用了130 nm工藝制程，使其耗電量降低至瑞薩原有產(chǎn)品78K0R/Fx3與R8C/3x的1/2。RL78/F12 微控制器亦包含全新的低功率模式（Snooze Mode），在執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換及序列通訊時(shí)無(wú)需喚醒主CPU。此Snooze Mode亦有助于降低整體系統(tǒng)的耗電量。

（注1）RL78/F12系列處于停止（STOP）模式，而Window看門(mén)狗定時(shí)器（Watchdog Timer）及低電壓偵測(cè)器仍處于運(yùn)作模式。

支持1.8 V超低電壓運(yùn)作，可在Keyless感應(yīng)式遙控門(mén)鎖等應(yīng)用中發(fā)揮優(yōu)異的效果

RL78 / F12 系列微控制器可在1.8伏特（V）的電壓下執(zhí)行數(shù)據(jù)閃存的寫(xiě)入/抹除操作以及A/D轉(zhuǎn)換，在Keyless感應(yīng)式遙控門(mén)鎖等采用低電壓運(yùn)作的應(yīng)用中可發(fā)揮優(yōu)異的效果。

支持在高達(dá)150°C的環(huán)境溫度中運(yùn)作，有助于整合至機(jī)電系統(tǒng)及運(yùn)用于高溫的終端產(chǎn)品

RL78 / F12系列微控制器支持高達(dá)150°C的環(huán)境溫度，而原有的瑞薩產(chǎn)品最高只能支持125°C的環(huán)境溫度（Ta），因此適用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙及頭燈等高溫環(huán)境中。

支持功能安全性的多種診斷功能

RL78 / F12系列微控制器可在終端產(chǎn)品中偵測(cè)及避免異常的運(yùn)作，有助于提升系統(tǒng)安全性。相較于軟件處理作業(yè)方式，透過(guò)硬件實(shí)作上述豐富的診斷功能，可降低CPU負(fù)載，還可達(dá)到更快的偵測(cè)速度。瑞薩計(jì)劃提供自我測(cè)試程序以偵測(cè)CPU核心故障情形，目前提供具有豐富診斷功能的功能安全性以及核心診斷軟件。

RL78 / F13 和 RL78 / F14產(chǎn)品特點(diǎn)

RL78 / F13系列微控制器是78K0R和R8C的后續(xù)產(chǎn)品，提供20至80引腳，16至128 KB閃存陣容，并實(shí)現(xiàn)業(yè)界最低的電流消耗水平。它們具有用于汽車接口的內(nèi)置CAN模塊和LIN模塊，以及RL78 / F12系列的功能安全功能，RAM ECC功能，PLL鎖定功能，端口輸出狀態(tài)監(jiān)控，堆棧溢出檢測(cè)，專用WDT振蕩器和更多也被添加。RL78 / F14微控制器定位為RL78 / F13系列的升級(jí)產(chǎn)品，提供30至100引腳，48至256 KB閃存陣容，支持使用RL78 / F13系列的功能安全功能，定時(shí)器RD，比較器和D / A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行BLDC電機(jī)控制。由于可以構(gòu)建高度可靠的系統(tǒng)，因此這些微控制器可用于汽車應(yīng)用程序，當(dāng)然還有工業(yè)應(yīng)用。RL78 / F13 和 RL78 / F14產(chǎn)品系列功能特色如下：

廣泛的產(chǎn)品線，可輕松實(shí)現(xiàn)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化，提高開(kāi)發(fā)效率

RL78 / F13系列微控制器的內(nèi)部閃存大小為16到128千字節(jié)（KB），封裝為20到80引腳；RL78 / F14系列微控制器的內(nèi)部閃存大小為48到256KB，封裝范圍為30到100引腳，RAM容量最大20KB。憑借如此豐富的產(chǎn)品線，RL78/F13和RL78/F14 系列微控制器可支持多種多樣的應(yīng)用需求。如此一來(lái)，即可通過(guò)重復(fù)利用軟件和印刷電路板等設(shè)計(jì)資產(chǎn)來(lái)構(gòu)建開(kāi)發(fā)平臺(tái)，從而提高整體系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。

緊湊小巧的封裝，支持最高150℃的高溫運(yùn)行環(huán)境，可縮小整體單元尺寸

RL78/F13和RL78/F14系列微控制器全新的QFN（四方扁平無(wú)引腳）封裝相比瑞薩電子現(xiàn)有的32引腳SSOP封裝（窄間距小外形封裝），新的QFN封裝能夠?qū)惭b面積減少約69%，從而實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的系統(tǒng)微型化。另外，在水泵等應(yīng)用的工作條件下，環(huán)境溫度（Ta）會(huì)達(dá)到比較高的水平，因此現(xiàn)有的微控制器難以應(yīng)用于該應(yīng)用條件中。而RL78/F13和RL78/F14 系列微控制器則可在高達(dá)150℃的環(huán)境溫度下正常工作，因此可以直接裝入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)微型化水平。

降低50%待機(jī)能耗，實(shí)現(xiàn)低能耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

RL78/F13和RL78/F14 系列微控制器通過(guò)采用更低的電流消耗的待機(jī)模式，其待機(jī)電流相比瑞薩電子現(xiàn)有的78K0R/Fx3 微控制器下降了50%，即從1μA（微安）下降為0.5μA（微安）。新微控制器還具有在不激活CPU的情況下執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換的功能，從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。

豐富的硬件功能，可保證功能安全性

RL78/F13和RL78/F14 系列微控制器結(jié)構(gòu)針對(duì)安全性進(jìn)行了改善，可對(duì)電氣或電子故障進(jìn)行檢測(cè)，從而保障系統(tǒng)安全性。該系列產(chǎn)品包含了多種多樣的硬件特性，可保證下述的功能安全性：將參考電壓或電源電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而確定A/D轉(zhuǎn)換器工作正常的檢測(cè)功能；使用中斷檢測(cè)堆棧溢出從而防止軟件失控的功能；通過(guò)將外部時(shí)鐘振蕩器與內(nèi)部振蕩器進(jìn)行比較，檢測(cè)外部時(shí)鐘振蕩器是否停止的功能。

RL78 / F15產(chǎn)品特點(diǎn)

RL78 / F15系列微控制器采用了RL78內(nèi)核，可實(shí)現(xiàn)高處理性能，同時(shí)提供同類產(chǎn)品中最低的功耗。該系來(lái)具有高速內(nèi)部振蕩器（可提供32 MHz）、電機(jī)控制定時(shí)器（定時(shí)器RD）、D / A轉(zhuǎn)換器和內(nèi)置比較器提供增強(qiáng)的電機(jī)控制功能。為便于移植，RL78 / F15的引腳和軟件向上兼容RL78 / F14系列。此外，還提供豐富的功能以支持功能安全，如RAM上的ECC和堆棧指針監(jiān)視器以及A / D轉(zhuǎn)換器測(cè)試功能。 這些產(chǎn)品采用48至144引腳的封裝，128至512 KB閃存的存儲(chǔ)器，以及用于LIN和2通道CAN通信和IEBus的高級(jí)IP，非常適合廣泛的成本敏感型汽車應(yīng)用，如DC-＆BLDC電機(jī)控制，HVAC，照明和各種車身ECU。該產(chǎn)品系列功能特色如下：

產(chǎn)品系列擴(kuò)大后，為系統(tǒng)制造商提供了 127 種汽車控制系統(tǒng)用 16 位微控制器產(chǎn)品

RL78 / F15系列微控制器中包含 144 管腳的封裝，存儲(chǔ)器容量最大達(dá)到 512 KB。與現(xiàn)有的 RL78/F13 和RL78/F14 系列相組合，瑞薩汽車控制系統(tǒng)用 16 位微控制器系列躋身業(yè)內(nèi)覆蓋面最廣的產(chǎn)品陣容，其管腳數(shù)從 20 到 144 不等，汽車制造商可從中找到完全滿足每一款汽車控制系統(tǒng)要求的微控制器。

與RL78/F13 和 RL78/F14 系列完全兼容，簡(jiǎn)化了軟件移植，有助于縮短研發(fā)和認(rèn)證的時(shí)間

RL78/F15系列微控制器所使用的CPU內(nèi)核與 RL78/F13 和 RL78/F14 系列完全相同，故三者可完全兼容使用，從而簡(jiǎn)化了軟件移植。因此，當(dāng)電子控制系統(tǒng)需要升級(jí)，或者系統(tǒng)需要增加或者改變功能而導(dǎo)致 ROM 和 RAM 容量或管腳數(shù)不足時(shí)，RL78/F15系列產(chǎn)品可迅速對(duì)應(yīng)這種需求的變化。此外，RL78/F15 系列產(chǎn)品應(yīng)用了了瑞薩的已驗(yàn)證和批量生產(chǎn)的制造工藝技術(shù)，可大大縮短認(rèn)證程序。

增強(qiáng)了通訊功能，包括兩個(gè) CAN 通道；是BCM 等汽車控制系統(tǒng)的理想之選

RL78/F13和RL78/F14 系列微控制器通過(guò)采用更低的電流消耗的待機(jī)模式，其待機(jī)電流相比瑞薩電子現(xiàn)有的78K0R/Fx3 微控制器下降了50%，即從1μA（微安）下降為0.5μA（微安）。新微控制器還具有在不激活CPU的情況下執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換的功能，從而進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。

豐富的硬件功能，可保證功能安全性

RL78/F15系列微控制器擁有兩個(gè) CAN 通道，能夠進(jìn)行獨(dú)立的控制和診斷。三個(gè)通道的硬件 LIN 通信模塊，是車身控制模塊(BCM)等通訊集中控制應(yīng)用的理想之選。此外，內(nèi)置設(shè)備總線(IEBus)可用于車載音響的通信控制。RL78/F15 系列的開(kāi)發(fā)工具鏈包括瑞薩原廠的 CS+ 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、IAR EWRL78 Workbench?、瑞薩 E1 片上調(diào)試仿真器和瑞薩 IEBUCE 全功能線上仿真器。