Renesas Electronics RX72M MCUs mit EtherCAT-Slave-Controller
Die Renesas Electronics RX72N MCUs mit EtherCAT-Slave-Controller bieten eine hohe Leistungsfähigkeit und eine Einzelchip-MCU-Lösung mit großen Speicherkapazitäten für Industrieanlagen. Die RX72M Komponenten erzielen eine hervorragende Leistungsfähigkeit mit einer gemäß den EEMBC Benchmarks gemessenen 1.396-CoreMark-Fähigkeit bei 240 MHz mit Funktionen für sowohl die Applikationsverarbeitung als auch die EtherCAT-Kommunikation. Die Kombination eines Motorsteuerungs-MCUs mit On-Chip-EtherCAT-Slave-Funktionen ermöglicht Entwicklern von Industrieapplikationen die Reduzierung ihrer Stückliste (BOM) und die Unterstützung des Miniaturisierungsgrads, der für das Design von Industrieanlagen erforderlich ist. Das stromsparende Design und die Architektur des Bauteils unterstützen einen einzelnen Spannungsversorgungsbereich von 2,7 V bis 3,6 V. Die verschiedenen Kommunikationsschnittstellen umfassen Ethernet-MAC, das mit IEEE 1588 konform ist, SD-Host-Schnittstelle, Quad-SPI und CAN. Zu den typischen Applikationen gehören AC-Servo-Universal-Wechselrichter, Industriemotoren, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Industrie-Controller, Bewegungscontroller, Industrie-Netzwerkanlagen und Industrie-IoT-Gateways.
Die RX72M MCUs verfügen über eine hohe SRAM-Kapazität von 1 MB SRAM und 4 MB Flash-Speicher. Der SRAM mit hoher Kapazität ermöglicht den MCUs, mehrere speicherintensive Middleware-Systeme, wie z. B. TCP/IP, Webserver und Dateisysteme, mit hoher Geschwindigkeit ohne den Einsatz eines externen Speichers zu betreiben. Darüber hinaus wird ohne dass ein zusätzlicher Speicher erforderlich ist, Flexibilität für die Unterstützung von zukünftigen Funktionserweiterungen, wie z. B. OPC United Architecture (OPC-UA), ermöglicht. Der On-Board-Flash-Speicher wird als zwei 2-MB-Bänke betrieben und ermöglicht dadurch einen stabilen Betrieb der Endgeräte. Wie beim Ausführen eines Programms in einem Flash-Speicher, während gleichzeitig der Hintergrund im anderen Flash-Speicher neu geschrieben wird.
Merkmale
- RXv3-32-Bit-CPU-Core:
- 240 MHz maximale Betriebsfrequenz
- Fähig zu 1.396-CoreMark im Betrieb bei 240 MHz
- 64-Bit-Fließkommaeinheit mit doppelter Genauigkeit gemäß IEEE-754
- Speicherfunktion für die Sammelregister-Bank ist verfügbar
- Unterstützt die Speicherschutzeinheit (MPU)
- JTAG- und FINE-Debugging-Schnittstellen (einreihig)
- On-Chip-Code-Flash-Speicher:
- Unterstützt Versionen mit bis zu 4 MB ROM
- Keine Wartezyklen bei bis zu 12 MHz oder wenn der ROM-Cache erreicht wird, ein Wartezustand bei über 120 MHz
- Der Benutzercode ist durch eine On-Board- oder Off-Board-Programmierung programmierbar
- Programmierung/Löschung als Hintergrundbetriebsabläufe (BGOs)
- Eine Dual-Bank-Struktur ermöglicht den Austausch der Start-up-Bank
- On-Chip-Daten-Flash-Speicher:
- 32 KB bis zu 100.000 Mal neu programmierbar
- Programmierung/Löschen als BGOs
- On-Chip-SRAM:
- 1 MB SRAM (keine Wartezustände)
- 32 KB RAM mit ECC (Einzelfehlerkorrektur/Doppelfehlererkennung)
- 8 KB Standby-RAM (Backup auf Deep-Software-Standby)
- Stromsparendes Design und Architektur:
- Betrieb von einer Einzelversorgung von 2,7 V bis 3,6 V
- RTC kann von einer dedizierten Stromversorgung betrieben werden
- Vier Stromspar-Modi
- Datenübertragung:
- DMACAa: 8 Kanäle
- DTCb: 1 Kanal
- EXDMAC: 2 Kanäle
- DMAC für den Ethernet-Controller: 3 Kanäle
- Reset- und Versorgungsmanagement:
- Power-On-Reset (POR)
- Niederspannungserkennung (LVD) mit Spannungseinstellungen
- Taktfunktionen:
- Externer Quarz-Resonator oder interner PLL für den Betrieb bei 8 MHz bis 24 MHz
- PLL für spezifische Zwecke
- Interner LOCO von 240 kHz LOCO und HOCO von 16 MHz, 18 MHz und 20 MHz wählbar
- Taktgeber von 120 kHz für IWDTa
- Echtzeituhr:
- Anpassungsfunktionen (30 Sekunden, Schaltjahr und Fehler)
- Echtzeituhr-Zähl- und Binärzähl-Modi sind wählbar
- Zeiterfassungsfunktion (für die Erfassung von Zeit als Reaktion auf den Ereignissignaleingang)
- Unabhängiger Watchdog-Timer:
- Taktbetrieb: 120 kHz
- Nützliche Funktionen für IEC60730-Einhaltung:
- Oszillations-Stopp-Erkennung, Frequenzmessung, CRCA, IWDTa und Selbstdiagnosefunktion für den Analog-Digital-Wandler
- Register-Schreibschutzfunktion kann Werte in wichtigen Registern vor Überschreiben schützen
- Verschiedene Kommunikationsschnittstellen:
- EtherCAT-Slave-Controller (zwei Anschlüsse)
- Ethernet-MAC konform mit IEEE 1588 (2 Kanäle)
- PHY-Schicht (1 Kanal) für Host/Funktion oder OTG-Controller (1 Kanal) mit Vollgeschwindigkeits-USB 2.0-Übertragung
- CAN (konform mit ISO11898-1) mit 32 Mailboxen (bis zu 3 Kanäle)
- SCIj und SCIh mit mehreren Funktionen (bis zu 8 Kanäle) Auswahl aus dem asynchronen Modus, taktsynchronen Modus, Smart-Card-Schnittstellenmodus, vereinfachtem SPI-, vereinfachtem I2C- und dem erweiterten seriellen Modus
- SCIi mit 16-B-Übertragungs- und Empfangs-FIFOs (bis zu 5 Kanäle)
- I2C-Bus-Schnittstelle für die Übertragung von bis zu 1 MBit/s (3 Kanäle)
- Vierdraht-QSPI (1 Kanal) zusätzlich zum RSPIc (3 Kanäle)
- Parallelgeschaltete Datenerfassungseinheit (PDC) für die CMOS-Kameraschnittstelle
- Grafik-LCD-Controller (GLCDC)
- 2D-Zeichnungs-Engine (DRW2D)
- SD-Host-Schnittstelle (1 Kanal) mit 1-Bit- oder 4-Bit-SD-Bus für die Verwendung mit dem SD-Speicher oder SDIO
- MMCIF mit 1-, 4- oder 8-Bit-Übertragungs-Busbreite
- Externer Adressraum:
- Busse für Vollgeschwindigkeits-Datenübertragung (maximale Betriebsfrequenz von 80 MHz)
- 8 CS-Bereiche
- 8-, 16- oder 32-Bit-Bus-Platz ist pro Fläche wählbar
- Unabhängige SDRAM-Fläche (128 MB)
- Bis zu 29 Timer mit erweiterter Funktion:
- 32-Bit-GPTW (4 Kanäle)
- 16-Bit-TPUa (6 Kanäle) und MTU3a (9 Kanäle)
- 8-Bit-TMRa (4 Kanäle), 16-Bit-CMT (4 Kanäle) und 32-Bit-CMTW (2 Kanäle)
- Verschlüsselungsfunktionen (optional):
- AES (Schlüssellängen: 128-Bit, 192-Bit und 256-Bit)
- Trusted Secure IP (TSIP)
- Bis zu 182 Pins für allgemeine I/O-Anschlüsse:
- 5 V Toleranz, Open-Drain, Eingangs-Pull-up und umschaltbare Antriebsfähigkeit
- Betriebstemperaturbereich:
- D-Version: -40 °C bis +85 °C
- G-Version: -40 °C bis +105 °C
- 12-Bit-Analog-Digital-Wandler:
- Zwei 12-Bit-Einheiten (8 Kanäle für Einheit 0; 21 Kanäle für Einheit 1)
- Selbstdiagnose und Erkennung von analoger Eingangsunterbrechung
- 12-Bit-Digital-Analog-Wandler: 2 Kanäle
- Temperatursensor zur Messung der Temperatur innerhalb des Chips
Applikationen
- Industriemotoren
- AC-Servo-Universal-Umrichter
- Bewegungssteuerungen
- Industrie-Controller
- SPS
- Industrie-Netzwerkanlagen
- Industrie-IoT-Gateway
- Sicherheitscontroller
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Blockdiagramm
Veröffentlichungsdatum: 2019-11-06
| Aktualisiert: 2023-10-09