随着物联网的快速发展，嵌入式设备终端联网已经是常态了，众多MCU厂商已经考虑到这个问题，因此很多MCU都集成了以太网 (ETH)控制器。

终端设备需要联网，仅MCU集成以太网控制器还不能联网，在应用时需搭配外部的以太网PHY芯片。
本文以瑞萨高性能32位RX72M系列单片机为例，给大家讲述一下单片机和PHY芯片连接时的注意事项。

一、所需引脚定义

首先，RX72M和PHY芯片整体的连接关系如下图所示：

图1  RX72M和PHY-LSI连接示例

由于RX72M具备两个ESC端口，因此需要连接两颗PHY芯片。

对于每个PHY芯片，和RX72M连接时用到的引脚如下：

图2  每个PHY芯片和RX72M引脚的连接

注：*的值为0或1。

两个PHY芯片共同连接到RX72M的引脚如下：

图3  两个PHY芯片和RX72M连接时共用的引脚

注：MDIO引脚需增加4.7K上拉电阻。

二、PHY接口模式选择

每个PHY芯片的Power on strapping要求不尽相同，由于RX72M ESC仅支持MII模式，因此引脚配置请参考MII对应的要求（下表中黄色高亮的部分）：

图4  PHY芯片 Power on strapping - Mode Config

三、PHY地址配置

对于MCU和PHY芯片通信来说，PHY芯片地址是非常重要的参数。由于RX72M具备两个ESC端口，因此需要通过地址对两颗PHY芯片进行区分。此情况下，00b地址不可用。请从下表中的3种可选项中选取任意两个。

图5  PHY芯片 Power on strapping – Phy Address

由于需要利用两颗LED分别指示PHY芯片的Link和Activity状态，因此将Pin 10 RXD1设定为LED Mode，如下图所示：

图6  PHY芯片 Power on strapping – Wake On LAN Selection

四、系统设计流程

有了前面的基础信息，我们可以按照以下的步骤进行系统设计。

01、选取板上两颗PHY芯片的Phy Address，由此决定LED/PHYADD0和LED1/PHYADD1的初始电平。

02、依据Phy Address决定LED的有效驱动电平，设计RJ45接口电路。下图是RJ45的参考设计，保留了充分的冗余设计，可适配不同Phy Address选项。

图7  RJ45部分参考设计

03、以LED0（Green）表示Link Status，LED1（Yellow）表示Activity Status为例，不同的Phy Address选项下，对应了不同的电阻配置，参考下表中的说明调整RJ45中电阻的焊接/不焊接配置。

图8  Phy Address和电阻设定对照表

04、对照硬件设计，需要在RX72M Project的Smart Configurator中进行Phy Address和Link Signal Polarity设定，下图以Phy Address分别为2和3时的设定值。注意，Phy Address的低位（bit 0）决定了Link Signal Active Level。具体地说，如果bit 0为0，则表示上电时该引脚电平已为低，则PHY芯片Link起来时，该引脚电平会变高，因此Link Signal Active Level应设定为Active-High。bit 0为1时则刚好相反。

图9  PHY Address和Link Signal Polarity设定方式

五、软件引脚初始化

最后，需要在RX72M代码（r_ecat_setting_rx72m.c中函数esc_init()）中增加对PHY芯片初始化的配置，使得PHY芯片按照设定的模式工作。

//配置phy0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0); // EXT 40C0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0030);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3); // EXT 40C3
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0320);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH0_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3);
//configuration for phy1
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0); // EXT 40C0
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0030);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C0);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3); // EXT 40C3
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1f, 0x0320);
write_phyreg((ECAT_CFG_CH1_PHY_ADDRESS - ECAT_CFG_PHY_OFFSET_ADDRESS), 0x1e, 0x40C3);

以上就是单片机RX72M单片机和PHY芯片连接时的注意事项，希望对你平时开发有所帮助。

来源：瑞萨嵌入式小百科

随着科技的快速发展，人机交互技术在各个领域的应用越来越广泛，如智能家居、医疗、教育、工业等。在人机交互应用中显示类的需求日益增长。瑞萨针对人机交互的应用（TFT显示）推出了多款MCU产品和参考方案。从简单的串口屏方案到RGB和MIPI接口的TFT显示方案，瑞萨基于不同的MCU资源都可提供方案支持。

01、串口屏+触摸按键评估套件

① 基于RX140的串口屏+触摸按键解决方案：

② 基于RX671的串口屏+触摸按键解决方案

以上评估套件瑞萨可以提供原理图，simple code和应用笔记等设计资料，该方案非常适合要求支持串口屏+电容触摸按键的家电类应用，如线控器，温控器等。RX140&RX671为瑞萨自有32位内核产品，集成瑞萨自有的电容式触摸IP。RX140具有极低的功耗，适合电池供电类的应用。RX671产品片上集成最大2MB的Flash和384KB的RAM，外设资源丰富，可轻松实现单芯片的方案。

02、TFT HMI显示方案

① RX65N HMI显示方案

RX65N彩屏显示套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet, SD card的接口。评估套件上扩展了32MB QSPI flash，预置了多个演示demo。并提供免费的emWin图形工具，开箱即用。 

② RX72N HMI显示方案

RX72N彩屏显示套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet , microSD card，PMODx2和的接口。套件基于I2S接口可支持音频设备，可基于UART接口支持Wi-Fi/BLE的无线模块。评估套件上扩展了32MB QSPI flash，预置了多个演示demo。并提供免费的emWin图形工具，开箱即用。

③ RA6M3 HMI显示方案

RA6M3 HMI评估套件是基于144pin LQFP的封装, 支持WQVGA分辨率 (480*272) 和自带电容式触摸屏，并预留了USB, Ethernet , microSD card , PMODx2和Arduino接口，方便做通讯外设的扩展，评估套件上扩展了32MB QSPI flash, 预置了多个演示demo。并提供免费的emWin和LVGL图形工具支持，并官方对接QT图形工具（QT For MCU），开箱即用。RA6M3支持外扩SDRAM的接口，最大可支持WVGA (800*480) 的分辨率。

④ RA8D1 HMI显示方案

RA8D1是基于ARM Cortex-M85的最新架构跨界MCU，片上集成2MB Flash和1MB SRAM，支持MIPI DSI & RGB并行显示接口，摄像头输入接口，以太网接口和高速USB接口（Host & Device），支持32 MB SDRAM外扩和64 MB Octo-SPI Flash外扩，显示分辨率可支持1280*800。瑞萨基于不同的分辨率有多种评估套件。瑞萨官方支持emWin和LVGL的图形工具，并官方对接QT图形工具（QT For MCU）。多种GUI选择，让图形设计轻松自得。

03、总结

瑞萨提供丰富的HMI MCU产品和参考方案，开箱即用的方案支持，使HMI的设计简单化。

随着中国人口老龄化的加剧，国人健康意识的提升，医疗技术的进步，新冠疫情影响以及政府政策支持等因素，中国的医疗器械市场在过去几年中保持了高速增长。据中商产业研究院发布的《2022-2027年中国医疗器械产业发展趋势及投资风险研究报告》显示，近五年年均复合增长率为16.88%，据分析师预测，2024年中国医疗器械市场规模将达到1.36万亿元，后续的发展空间极为广阔。医学影像、患者监护、体征测量、医疗机器人、连续血糖等多个方向都是目前热门领域。

在医疗器械行业中，尽管半导体元件所占比率并不大，规模相对有限，但却是现代医疗设备的核心驱动力，正在不断地推动着医疗行业的进步。医疗电子元件主要包含有电源电路、前端传感器及信号调理电路、处理单元（MCU&MPU）、存储单元及人机交互（HMI）等五类器件，其中电源电路保证了医疗设备的可靠运行，传感器决定了前端信号的高精度采集，处理器实现关键算法及系统控制等等。同时便携式医疗设备与一次性诊断设备的发展，使部分医疗电子元器件表现出量大、更新快、成本敏感等新趋势。

本文将结合目前医疗领域中不同应用方向对应的技术需求以及瑞萨产品（MCU&MPU）的特点，为大家解读瑞萨嵌入式产品线在医疗领域的布局。

瑞萨目标医疗应用汇总

上图为目前瑞萨嵌入式产品在医疗领域的各种应用汇总，产品覆盖从相对简单的家庭监护（血压，血糖，血氧等），运动健康（跑步机，智能穿戴等）到复杂的医疗器械（医疗影像，监护仪，IVD）等，这些设备都离不开主控芯片（处理单元）的控制。

相比消费类市场，医疗设备具有开发周期长，前期研发投入大，进入门槛高，同时产品生命周期长，利润相对较好等特点。再加上医疗领域对产品的可靠性、安全性、长供货周期，甚至低功耗（便携式）等有着更高的要求，这些都让处于“核心大脑”位置的处理器单元选型变得异常重要，客户一般会对供应商从产品成熟度，稳定供货能力，性能及产品可延续性，价格等多个角度做评估。

瑞萨MCU产品阵容

上图为瑞萨MCU产品阵容介绍，从8/16/32Bit的自有内核（RL78 & RX系列）到ARM内核（RA系列），客户可以根据其不同的产品应用需求，从性能、封装、外设等不同维度选择合适的MCU产品。比如集成24Bit Sigma-delta ADC的RL78/H1D可用于家用血压计；通用RL78/G1x & RA2E1系列因为高性价比大量应用于按摩椅主控，家庭健康类产品；RX-T & RA-T系列集成马达驱动所需Timer，ADC等资源，广泛用于呼吸机、跑步机，牙科手机等领域的马达控制，RA6M3 & RA8D1集成TFT屏驱动，可满足注射泵，便携式监护仪等带显示屏的设备。

瑞萨已上市的MCU产品基本都有加入瑞萨“15年 Product Longevity Program”，客户可以在瑞萨官网上查询相关信息以获得瑞萨对产品供应保障的官方承诺，来满足医疗产品“长供货周期”的需求。同时瑞萨基于对过去10年持续的产品跟踪，目前非车规MCU失效率可以做到DPP（每百万件产品的缺陷数）< 1，这对医疗产品的可靠性和安全性需求提供了充分的支持。

除MCU以外，瑞萨MPU产品在医疗领域的应用场景也非常多，下图为瑞萨MPU产品阵容介绍，

瑞萨MPU产品阵容

瑞萨MPU产品主要分为两个方向，一个是工业专用MPU（RZ/T N系列），一个是通用MPU系列（RZ/A G V系列）。RZ/T N系列集成了高性能实时内核（800Mhz CortexR52），主要面向伺服和电机驱动以及对多工业以太网协议的支持（PROFINET、ETHERCAT等），在工业自动化领域已被广泛应用。而在医疗领域，随着外科手术机器人，康复机器人以及药房自动化等应用的兴起，已有越来越多的医疗产品采用RZ/TN系列平台。RZ/G系列（A55内核）是可支持Linux系统的高性价比平台，可满足医疗监护仪，IVD等产品需求。同时随着AI人工智能在医疗领域的发展（比如对病灶进行定性分级或定量分析），RZ/V系列（最高8Tops算力）为客户提供了最优的高性能低功耗的嵌入式AI解决方案平台。

基于以上产品资讯以及瑞萨对医疗领域的高度重视和持续投入，瑞萨的嵌入式产品正在被越来越多的客户所认可，将为国内医疗领域的发展做出更多的贡献。

下面为大家介绍瑞萨嵌入式产品在各种医疗设备中的应用。

适合医疗应用的嵌入式平台

Patient Monitor监护仪

监护仪主要用来测量和监护病人生理参数，比如心电（ECG，HR）、有创/无创血压、体温、血氧饱和度（SpO2）、脑电图、呼吸参数、麻醉气体等，可分为胎儿监护仪、母婴监护仪、多参监护仪、中央监护系统等。

AED（自动体外除颤仪）

心脏骤停（室颤）是中国心脑血管疾病致死率最高的疾病，3-5分钟即可致人死亡，及时抢救至关重要，自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。

Home Healthcare（按摩椅/仪，血氧仪）

按摩是中国传统的养生保健方法，以中医的脏腑、经络学说为理论基础，并结合现代医学成果，作用于人体体表的特定部位以调节机体生理、病理状况，达到健康理疗的目的。

电机控制（家用呼吸机，牙科手机，电动轮椅）

家用呼吸机多数用于不能正常呼吸的患者，肺部功能衰竭及气道阻塞，还有睡眠呼吸暂停综合征包括打鼾并且暂停的患者，和严重肺心病及肺气肿、慢阻肺或二型呼衰且二氧化碳偏高的病人。通过MCU控制涡轮风机，可以提供正压气体，辅助患者呼吸，增强气体交换和心肺耦合。此次新冠疫情的爆发，推动了国内呼吸机行业的飞速发展。

牙科手机是一种专用于口腔科的医疗器械，可以用于清洁牙齿，研磨龋齿坏牙的产品，是口腔综合治疗的主要部件之一，由于电动（BLDC）手机功率、扭矩、转速更稳定，备牙时可以达到涡轮手机无法媲美的光滑效果，使市场中电动手机比率逐渐增多。并且为有效解决口腔诊疗病毒的交叉感染、二次传播的历史性难题，防回吸手机和一次性手机的市场比重也在逐渐增加。

AI+影像医疗

“AI+医疗”一直被视为极具发展潜力的新兴领域，而AI医学影像是AI医疗商业化前沿阵地。通过打通多模态影像器械系统及海量的数据训练后，AI医学影像可以实现病灶识别、病情诊断、治疗规划等辅助服务。目前市场上AI医学影像产品覆盖心肺、脑部、肝脏、骨骼等多部位多病种，已开始应用于各级医院，并正在渗透到体检中心等院外场景，赛道聚集了专注于医疗健康的AI技术企业、互联网巨头等多领域玩家。

结论

回顾2023年中国医疗器械市场，我们可以看到医疗设备市场规模持续增长，显示出强劲的发展势头，在国际市场中的地位也日益提升，出口增长迅速，同时行业也面临政府集中采购政策对成本控制的更高要求，以及技术创新以提升产品竞争力等。展望未来，中国医疗器械市场将继续保持增长趋势，人工智能、大数据等对应的AI应用将为医疗器械行业带来新的市场机会。

面向消费电子、小家电、工业系统控制和楼宇自动化的低成本产品

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子（TSE：6723）今日宣布推出基于Arm^® Cortex^®-M23处理器的RA0微控制器（MCU）系列。全新32位通用MCU RA0系列产品除了实现更低成本，也提供超低功耗性能。

RA0 MCU——瑞萨RA MCU家族新成员

瑞萨RA家族MCU产品阵容

RA0产品在工作模式下电流消耗仅为84.3μA/MHz，睡眠模式下仅为0.82mA。此外，瑞萨还在这新款MCU中提供了软件待机模式，可将功耗进一步降低99%，达到0.2μA的极小值。配合快速唤醒高速片上振荡器（HOCO），这款超低功耗MCU为电池供电的消费电子设备、小家电、工业系统控制和楼宇自动化应用带来理想解决方案。

针对低成本优化的功能集

瑞萨现已推出RA0系列的首个产品群：RA0E1。这款产品的功能集针对成本敏感型应用进行了优化，支持1.6V至5.5V的宽工作电压范围，客户在5V系统中无需使用电平转换器/稳压器。RA0 MCU还集成了定时器、串行通信，以及模拟功能、安全功能和人机界面（HMI）功能，以降低客户BOM成本。此外，该系列产品还提供多种封装选择，包括3mm x 3mm微型16引脚QFN封装。

全新MCU的高精度（±1.0%）片上振荡器（HOCO）提高了波特率精度，设计人员可借此省去独立振荡器。另外，与其它HOCO不同的是，其在-40°C至105°C的环境中仍能保持这种精度，如此宽泛的温度范围让客户即使在回流焊工艺后也无需进行昂贵且费时的“微调”。

RISC-V MCU为开发人员带来低功耗、高性能的全新选择以及全面工具链支持