瑞薩科技公司推出RX系列MCU首款產(chǎn)品RX610族具有業(yè)

1、    瑞薩科技公司推出RX系列MCU首款產(chǎn)品RX610族 具有業(yè)界頂級(jí)的編碼效率和出色的高速度與低功耗性能    基于新的RX CPU內(nèi)核構(gòu)建，具有以往瑞薩CPU的雙倍處理性能，并融合多種外設(shè)功能，從而增強(qiáng)了其靈活性    瑞薩科技公司 時(shí)間:2009年04月13日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:<"cblue&quo

2、t; " target='_blank'>瑞薩<"cblue" " target='_blank'>編碼效率<"cblue" " target='_blank'>外設(shè)<"cblue" " target='_blank'>最大<"cblue" " target='_blank'>工作頻率    &

3、#160;       ?<"cblue" " title="瑞薩">瑞薩科技公司3月25日宣布，推出其首款基于新的RX CPU構(gòu)建的RX系列MCU產(chǎn)品，在未來幾年里此系列產(chǎn)品將是瑞薩MCU業(yè)務(wù)的核心，成為八個(gè)新的32位RX610族。從今年6月起RX610族的樣品將在東京開始陸續(xù)遞送。?RX系列指基于新的RX CPU內(nèi)核的下一代MCU，它們集成了瑞薩現(xiàn)有的、采用復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)*1架構(gòu)的16位和32位MCU的性能。這些產(chǎn)品將分兩個(gè)系列推出：一是RX60

4、0系列，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)高速和超級(jí)性能應(yīng)用，二是RX200系列，設(shè)計(jì)用于低壓操作和低功耗應(yīng)用。?RX系列的首款產(chǎn)品是隸屬于RX600系列的RX610族，主要應(yīng)用于高端辦公設(shè)備和數(shù)字消費(fèi)類產(chǎn)品。這些應(yīng)用往往要求具有高性能和快速運(yùn)行大規(guī)模程序的能力。新的RX610族具有100 MHz的<"cblue" " title="最大">最大<"cblue" " title="工作頻率">工作頻率，其特性總結(jié)如下：?(1)RX CPU內(nèi)核的處理性能約為瑞薩以往產(chǎn)品的兩倍，并具有業(yè)界最佳的&

5、lt;"cblue" " title="編碼效率">編碼效率*2。?RX CPU內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了業(yè)界頂級(jí)的性能，超越了其1.25 MIPS/MHz 開發(fā)目標(biāo)，能夠達(dá)到1.65 MIPS/MHz的處理性能。當(dāng)以相同的頻率運(yùn)行時(shí)，大約相當(dāng)于瑞薩以往32位CISC MCU性能的二倍，從而可以快速而高效的進(jìn)行編程。?客戶在選擇MCU時(shí)必須要考慮的另一個(gè)因素是編碼效率(程序存儲(chǔ)器的有效利用)。編碼效率是一種效率指標(biāo)，用于量度將程序源代碼轉(zhuǎn)換成CPU實(shí)際執(zhí)行的目標(biāo)代碼的效率。更高的編碼效率意味著具有更密實(shí)的目標(biāo)代碼，因此存儲(chǔ)目標(biāo)代碼僅需較少的存儲(chǔ)空間。RX

6、 CPU內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了業(yè)界頂級(jí)的編碼效率，比瑞薩早期產(chǎn)品高30%，意味著客戶可以選擇具有更少存儲(chǔ)器性能的MCU版本，從而有助于減少總的系統(tǒng)成本。?(2)具有業(yè)界頂級(jí)速度和最佳性能的多功能片上閃存。?RX610族具有最大達(dá)2兆字節(jié)的高速度和用于存儲(chǔ)程序的大容量內(nèi)存。90 納米工藝節(jié)點(diǎn)和瑞薩專有的金屬氧化物氮氧化物矽晶(MONOS)結(jié)構(gòu)都用于在100MHz的頻率(即CPU的最大工作頻率，用于業(yè)界頂級(jí)水平下的高速操作)下實(shí)現(xiàn)單周期訪問。閃存不僅有助于更快的執(zhí)行程序，最高2兆字節(jié)的巨大存儲(chǔ)性能還可以適應(yīng)要求尖端功能的大規(guī)模的程序。?另外，RX610族具有32Kb的數(shù)據(jù)閃存空間，并具有后臺(tái)操作(BGO)功能

7、，可以在執(zhí)行編程的同時(shí)寫入數(shù)據(jù)。這種功能可以在不放慢執(zhí)行程序速度的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入，使其成為備份等類似應(yīng)用的理想選擇。?這兩類片上存儲(chǔ)器有助于省去在大規(guī)模系統(tǒng)中增加外部存儲(chǔ)器的需求，而早期MCU的片上存儲(chǔ)性能卻不足以滿足這些系統(tǒng)要求。這樣就減少了安裝面積和所需的開發(fā)工時(shí)，從而有利于降低系統(tǒng)成本并實(shí)現(xiàn)更快速操作。?(3)對(duì)以往瑞薩產(chǎn)品所具有的<"cblue" " title="外設(shè)">外設(shè)功能進(jìn)行完整補(bǔ)充以保持兼容性。?除了在早期瑞薩產(chǎn)品中已建立記錄的外設(shè)功能外，RX610族還提供了一些增強(qiáng)功能以滿足特定要求。?已建立記錄的外設(shè)功能

8、包括一個(gè)適用于多種應(yīng)用的計(jì)時(shí)器脈沖部件，一個(gè)匹配比較計(jì)時(shí)器和一個(gè)8位計(jì)時(shí)器;一個(gè)用于高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元和一個(gè)串行通信接口;一個(gè)10位<"innerlink" " title="模數(shù)轉(zhuǎn)換">模數(shù)轉(zhuǎn)換器和10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)CRC電路。這些外設(shè)功能保持了與現(xiàn)存瑞薩產(chǎn)品的兼容性，并可以將其輕松移植到RX600系列。?模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過實(shí)現(xiàn)1s的更快的轉(zhuǎn)換速度和一個(gè)具有四個(gè)部件的擴(kuò)展配置而得以增強(qiáng)(共16通道每個(gè)部件4通道)。每個(gè)部件可以與其它部件同時(shí)進(jìn)行高速轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的高效處理。?還有一個(gè)支持器件間高性能通信的I2

9、C總線接口，可實(shí)現(xiàn)新的外設(shè)功能。?(4)實(shí)現(xiàn)低功耗。?RX610族已經(jīng)達(dá)到了0.03 mA/MHz 的CPU內(nèi)核電流的開發(fā)目標(biāo)，當(dāng)在100MHz的頻率下運(yùn)行時(shí)，其電流消耗約為50mA(典型值)。每1MHz工作頻率所產(chǎn)生的電流消耗不到以往瑞薩類似產(chǎn)品的一半。RX610族還提供了四種掉電(低功率)模式，可以通過選擇與應(yīng)用匹配的恰當(dāng)模式來充分減少功耗。例如，在系統(tǒng)處于待機(jī)或類似狀態(tài)時(shí)，將采用的Deep待機(jī)模式的電流僅為3A左右。同樣適用于正常操作的RX610低電流損耗特點(diǎn)，已經(jīng)達(dá)到業(yè)界頂級(jí)水平。?(5)各種工具幫助縮短開發(fā)周期。?有三種仿真器將計(jì)劃作為硬件開發(fā)環(huán)境用于RX610族：E100、E20和

10、E1。E100是功能最豐富的完全規(guī)格仿真器，E20具有超高的性價(jià)比，而E1是一款低成本產(chǎn)品。客戶可以選擇最符合其調(diào)試要求的仿真器。?瑞薩的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)環(huán)境，High-Performance Embedded Workshop，已作為集成開發(fā)環(huán)境加以推出。它可以使客戶使用早期瑞薩利用High-Performance Embedded Workshop所開發(fā)的資源。也可采用符合ITRON*3C規(guī)格的C/C+編譯器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以及用于對(duì)片上閃存進(jìn)行編程的閃存開發(fā)套件(FDT)。?RX C/C+編譯器覆蓋了以往瑞薩MCU的語言規(guī)格、增強(qiáng)的規(guī)格以及endian規(guī)格。從而使客戶從現(xiàn)有的軟件資源中輕松進(jìn)入R

11、X。?除上述工具外，瑞薩的合作廠商正在開發(fā)適用于RX系列硬件和軟件開發(fā)環(huán)境。?瑞薩目前正在大量生產(chǎn)M16系列、H8S系列、R32C系列以及H8SX系列16位和32位CISC MCU，這些產(chǎn)品廣泛用于消費(fèi)類產(chǎn)品、汽車電子、工業(yè)設(shè)備、辦公設(shè)備和通信等多個(gè)領(lǐng)域。瑞薩占據(jù)全球整個(gè)MCU市場(chǎng)的最大份額*4，其中包括在全球16位MCU市場(chǎng)占有最大份額*5。另一方面，嵌入式器件領(lǐng)域的系統(tǒng)正在添加高水平的性能，它們變得日趨復(fù)雜、不斷擴(kuò)大其規(guī)模并要求有增強(qiáng)的能率，因此對(duì)處于這種系統(tǒng)核心的MCU的要求正在不斷增加，需要其能夠提供高速度、高性能、具有存儲(chǔ)大規(guī)模程序的巨大存儲(chǔ)性能同時(shí)還要降低功耗。?為滿足市場(chǎng)需求并進(jìn)

12、一步增強(qiáng)公司的MCU業(yè)務(wù)，瑞薩決定開發(fā)RX系列下一代MCU，將上面所提到產(chǎn)品系列的性能都加以集成。在開發(fā)RX下一代CPU的同時(shí)，瑞薩還建立了可以實(shí)現(xiàn)高效新MCU產(chǎn)品開發(fā)的MCU開發(fā)平臺(tái)。RX610族作為RX600系列的一分子，是一款高速度、高性能的32位MCU，標(biāo)志著首款產(chǎn)品已亮相RX600系列。它是利用上述平臺(tái)開發(fā)的，其最初樣品已滿足了在一個(gè)相對(duì)短的開發(fā)周期內(nèi)所要實(shí)現(xiàn)的操作和性能目標(biāo)。?RX610族是基于高性能RX CPU內(nèi)核而構(gòu)建的，在100MHz的最大工作頻率下，可達(dá)到約為1.65 MIPS/MHz的性能。CPU的基本結(jié)構(gòu)采用五級(jí)管道和哈佛架構(gòu)(Harvard architecture)

13、，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)指令讀取和數(shù)據(jù)寫入。憑借在很少的幾個(gè)循環(huán)內(nèi)執(zhí)行操作的能力、一個(gè)改進(jìn)的乘加法器(multiply-and-accumulate)和一個(gè)32位桶形移位器，其性能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。當(dāng)在相同的頻率下運(yùn)行時(shí)，這些改進(jìn)一起使得RX610族可以實(shí)現(xiàn)以往瑞薩32位CISC MCU的雙倍性能。?在CPU性能方面的另外一個(gè)因素是編碼效率，它是一種效率指標(biāo)，用于量度將程序源代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼的效率。在開發(fā)RX時(shí)，瑞薩的工程師決定采用一個(gè)包括可用于比特(8位)單位(每個(gè)指令長度為1-8個(gè)字節(jié))指令的CPU指令集。它們使用各種基準(zhǔn)來決定每種指令的利用頻率和指令定址方式。工程師還采取了幾個(gè)步驟來根據(jù)結(jié)果提升

14、編碼效率，例如，將短指令代碼分配到應(yīng)用頻率最高的指令，并采用了最佳的定址模式和三運(yùn)算元模式。結(jié)果，RX達(dá)到了業(yè)界頂級(jí)的編碼效率。?RX610族具有最大達(dá)2兆字節(jié)的高速片上閃存。一般來說，與CPU和其它邏輯電路相比，從理論上看，要使用閃存的最大工作頻率最很困難的。當(dāng)閃存的工作頻率低于CPU的工作頻率時(shí)，有必要增加等待周期，以便從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)。這就不必要的延長了執(zhí)行程序所需的時(shí)間。RX610族中的片上閃存為MONOS類，借助瑞薩獨(dú)有的技術(shù)，并采用90納米工藝結(jié)點(diǎn)，在100MHz的頻率下實(shí)現(xiàn)了單周期訪問，相當(dāng)于CPU的最大工作頻率。這就意味著消除了因等待周期而產(chǎn)生的時(shí)間浪費(fèi)，從而有助于更快的進(jìn)行編

15、程。另外，帶有用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)BGO的32Kb的閃存提供了卓越的靈活性，允許在執(zhí)行程序的同時(shí)寫入數(shù)據(jù)。還有一個(gè)128Kb的片上RAM用于臨時(shí)存儲(chǔ)程序和操作數(shù)據(jù)，從而有助于加快編程處理速度。?RX610族也具有豐富的、各種陣列的外設(shè)功能。像16位計(jì)時(shí)器脈沖部件(12通道)、16位匹配比較計(jì)時(shí)器(4通道)、8位計(jì)時(shí)器(4通道)、串行通信接口(7通道)、10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(16通道，4個(gè)部件)、10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(2通道)和CRC電流等模塊通過已有記錄(這些記錄是從早期的瑞薩產(chǎn)品中記錄保留下來的)成為產(chǎn)品的外設(shè)功能并可與以往的產(chǎn)品相兼容。?產(chǎn)品還為直接內(nèi)存存取控制器(4通道)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器提供了專用總線，

16、以實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。?模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有1s的快速轉(zhuǎn)換速度，它的四個(gè)部件可以同時(shí)進(jìn)行高速較換，給客戶提供了更大的靈活性并可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)型功能。最終，產(chǎn)品還新添加了一個(gè)新的外設(shè)功能，即支持1 Mbps (每秒兆字節(jié))通信速度的I2C總線接口，比以往瑞薩MCU產(chǎn)品更快。?有三種仿真器將計(jì)劃作為硬件開發(fā)環(huán)境使用：E100、E20和E1。E100是功能最豐富的完全規(guī)格仿真器，包括對(duì)于所用MCU版本都適用的一個(gè)主元件和一個(gè)與正在開發(fā)的、特定MCU相匹配的MCU元件。這就意味已擁有E100主元件的客戶僅需要再購買RX系列MCU元件即可。 E20和E1是低成本開發(fā)工具，價(jià)格極具吸引力同時(shí)具有閃存編程器的各種功能。?可用封裝為144引腳LQFP封裝和小型176引腳BGA封裝。小型BGA封裝具有更小的安裝面積，理