瑞萨电子

瑞萨电子今日宣布,其32位Arm® Cortex®-M微控制器(MCU)RA产品家族的安全引擎已获得美国国家标准与技术研究院(NIST)加密算法验证计划(CAVP)认证。RA产品家族灵活配置软件包(FSP)v3.6.0及更高版本中将包含认证过的SCE9保护模式驱动程序。

“瑞萨电子RA产品家族MCU获CAVP综合加密算法套件认证"

瑞萨RA6M4、RA6M5、RA4M2和RA4M3 MCU产品群均获得了NIST CAVP综合加密算法认证,包括多种模式的高级加密标准(AES)、哈希算法、Rivest Shamir Adleman(RSA)及椭圆曲线加密法(ECC)的密钥生成与验证、密钥协议方案和伪随机数发生器(DRBG)。NIST CAVP认证提供了针对加密算法正确实施的独立验证,对确保连接的互操作性至关重要。

瑞萨去年宣布RA系列产品同时获得了PSA 2级认证和物联网平台安全评估标准(SESIP)认证。

瑞萨电子物联网及基础设施事业本部高级副总裁Roger Wendelken表示:“通过CAVP认证,并结合现有的SESIP1和PSA 2级认证,瑞萨可以提供全面的物联网安全解决方案。广大的互联应用领域用户可在使用RA产品实施的应用中对其数据安全充满信心。”

瑞萨独特的集成安全架构提供了一个具有无数量限制安全密钥存储能力且省时节能的解决方案。最近完成的一项独立评估中将SCE9的保护模式操作与一些行业卓越的安全元件进行了比较。

苏黎世应用科学大学工程学院的Mario Noseda对此表示:“SCE9不仅仅拥有强大的加密算力,还摆脱了与外部连接设备的串行接口(通常为I2C),由此带来各种优势。高速内部数据总线大大减少了MCU和SCE9之间数据传输所需的时间,且更重要的是完全消除了一个攻击点。这也成为包含SCE9的MCU的一个巨大卖点。”

详细评估白皮书,请复制以下链接到浏览器中访问查看:

https://digitalcollection.zhaw.ch/bitstream/11475/23809/3/2021_Noseda-Ruest_Crypto-acceleration-for-IoT.pdf

加密密钥的管理对于维护安全产品的完整性至关重要。新的安全密钥管理工具提供了一种直接的机制,用于准备密钥进行安全安装与安全更新,支持现场产品的开发、生产配置和密钥更新。其GUI界面旨在帮助开发人员(特别是那些刚接触安全解决方案的开发人员)利用测试密钥创建原型并进行概念验证。命令行界面可协调多位开发人员,支持生产密钥的配置和更新管理。可下载的应用程序项目演示了如何使用现有的瑞萨工具,为开发和生产执行安全密钥安装及更新。

获取面向安全的软件、工具和解决方案完整列表,请复制以下链接到浏览器中访问查看:

https://www2.renesas.cn/cn/zh/application/technologies/iot-security/mcu-iot-security-solutions

除被广泛认可的行业认证外,瑞萨RA MCU还通过在Armv8-M的Arm TrustZone®基础上结合经NIST CAVP认证的安全加密引擎,为用户打造先进的物联网安全性。RA产品家族融合了基于硬件的安全功能,包含从简单的AES加速,到MCU内隔离的全集成加密子系统。安全加密引擎提供对称与非对称的加密/解密、哈希函数、真随机数发生器(TRNG)和高级密钥管理功能,包括密钥生成功能和MCU硬件相关的唯一密钥封装功能。如未遵循正确的访问协议,访问管理电路将关闭加密引擎,内置专用RAM可确保明文密钥永远不会暴露于任何CPU或外设总线。

来源:瑞萨电子
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在当今社会,人们越来越注重个人的健康数据,包括体重、体脂率等身体成分的测量。因此,体脂秤越来越受欢迎。使用瑞萨智能体脂秤解决方案,可以轻松测量体脂等健康管理信息。

体脂秤包括四个称重传感器和四个用于体阻抗测量的金属电极。当人们站在四个金属电极上时,通过阻抗检测电路可以测量出身体的阻抗,然后将这些信息与身高、性别、年龄、体重相结合,就可以计算出身体的脂肪等健康参数。通过重量和生物阻抗计算出的结果可以显示在液晶显示器上,并通过智能手机应用程序进行检查。

“图1:智能体脂秤"
图1:智能体脂秤

该方案采用RL78/L1A单片机,集成了丰富的模拟外设和液晶显示,RL78/G1D单片机的BLE通信功能。它适用于医疗保健生物传感应用。

“图2:RL78/L1A系统框图"
图2:RL78/L1A系统框图

特性

  • 演示板包括RL78/L1A和RL78/G1D模块

  • RL78/L1A的Flash ROM大小为96KB,RAM大小为5.5KB

  • 智能手机应用程序,可通过其内置的蓝牙模块与智能体脂秤沟通

  • 包括四个称重传感器用于重量测量

  • 包括四个金属电极,用于身体阻抗测量

  • 采用生物阻抗分析(BIA)技术

  • 显示体重、身体质量指数(BMI)、体脂百分比和体阻抗

  • 供电:4节AAA电池

“图3:智能体脂秤演示系统"
图3:智能体脂秤演示系统

*此解决方案是非医疗设备。

体脂检测理论介绍

体脂检测采用生物阻抗分析(BIA)技术。这种方法通过身体发送一个低而安全的电流来测量身体的组成。电流可以自由通过肌肉组织中的液体,但当它通过脂肪组织时就会遇到困难/阻力。这种脂肪组织对电流的电阻称为“生物电阻抗”。因此,可以通过测量生物电阻抗来估算体脂肪。体脂量表一般采用4个电极BIA方法,通过2个电极(E1、E3)在足部周围发送50 KHz的激励信号,然后检测来自其他2个电极(E2、E4)的电压信号。通过对电压信号进行放大、整流、A/D转换和单片机处理,得到人体阻抗,然后将人体脂肪尺度与人体模型结合,得到人体脂肪等最终参数。

“图4:智能体脂秤系统框图"
图4:智能体脂秤系统框图

来源:瑞萨MCU小百科
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当下,随着数字化的发展,传感器设备的升级也取得了巨大进展。十多年前,全模拟传感器设备仍然是主流。要实现高精度的传感,必须进行线性化校正与温度补偿等工作,但在全模拟配置中进行上述校正和补偿是一项艰巨的任务。

然而,随着MCU和ADC的普及,一种可通过数字信号处理方便地进行线性化校正与温度补偿的高精度传感器设备问世了。

近几年,传感器设备更是不断发展,已经能够在一个传感器设备上安装多个传感器,信号处理也变得越来越复杂。

“图1
图1 全模拟配置的传感器设备

“图2
图2 使用ADC和MCU的传感器设备

在这些不断进化的传感器设备中,瑞萨近年来比较关注的是力传感器。例如,力传感器可以安装在机械臂前端,用于测量载荷和扭矩。如下图所示,结构体上安装有应变传感器。结构体受力时,应变传感器将被拉伸或压缩。通过测量其拉伸或压缩量进而可测量出载荷和扭矩。

“图3
图3 六轴力传感器的结构

六轴力传感器总共安装有6个应变传感器,X/Y/Z这3个轴的载荷和各轴的扭矩汇总计算后即可获得6个轴的测量结果。载荷F和扭矩T根据应变S按如下行列式计算。

“不断升级的传感器设备和基于RX23E-A的测力传感器"

为了快速准确地控制机械臂,需要力传感器实现快速精准的应变传感器测量和矩阵运算。此外,关键是基板面积需要控制在可安装在机械臂顶端上的尺寸范围内。

要应对这些课题,RX23E-A或许是最佳的选择。RX23E-A是一款单芯片MCU产品,其内部搭载了可实现低噪声/低漂移的AFE以及具有出色的DSP/FPU运算能力的RXv2内核,并专门针对力传感器进行了配置。本次发布的应用指南总结了基于RX23E-A的六轴力传感器测量实例,下面对其结果进行介绍。

“图4
图4 基于RSSK-RX23E-A评估板的六轴测力系统

测力误差在±0.25%满量程以内,扭矩测量误差在±1%以内,因此可以确认本次所使用的力传感器能够在规格范围内进行测量。

表1 规格和评测结果

“表1

“图5
图5 非线性误差评测结果

评估版

本次评测使用瑞萨的Renesas Solution Starter Kit(RSSK-RX23E-A)评估板进行。用户可以将配套的样例程序写入RSSK,进行力传感器测量。还可以利用RSSK配套的PC工具,实时查看力传感器的测量结果。

来源:瑞萨电子(作者:Keisuke Matsumoto Application Engineer)
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全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)宣布,为其RA产品家族微控制器提供符合IEC 61508标准的卓越功能安全解决方案。瑞萨此次面向基于Arm® Cortex®-M23和-M33内核的MCU发布提供IEC 61508 SIL3(注)认证的自检软件套件,成为业界率先提供此类硬件/软件解决方案的半导体供应商。

功能安全性是大多数工业自动化设备的一大关键考虑因素,且在服务机器人、医疗和建筑自动化等众多应用中也愈发重要。由于相关要求往往十分复杂,因而给整个开发增加了额外负担。此外,许多客户在功能安全标准方面的经验也非常有限。

“瑞萨电子为基于Arm®

瑞萨凭借其在整个工业应用中广泛而深入的市场渗透,已经在功能安全解决方案中领先一步。瑞萨的专家通过为广受欢迎的32位MCU产品家族提供从概念到商业化的端到端支持,帮助客户更快切入市场。瑞萨提供全面的培训,并支持对软件解决方案进行简单、免费的评估。在开发过程中,瑞萨的认证解决方案有助于缩短客户进入市场的时间周期并降低总体拥有成本。经认证的软件解决方案可获得商业许可,并在整个产品开发过程中提供技术支持。

瑞萨电子物联网及基础设施事业本部高级副总裁Roger Wendelken表示:“各种规模和各个地区的企业都在寻求帮助,以满足其产品在功能安全性领域的要求。我们很自豪能够在提供认证软件解决方案方面领先一步,从而为我们的MCU增添优势并帮助我们的客户更迅速地进入市场。”

RA产品家族的自检软件已获得世界卓越功能安全认证机构TÜV Rheinland的认证。

TÜV Rheinland日本分公司工业服务和网络安全事业部部长中尾征嵩表示:“瑞萨解决方案中所添加的诊断软件,基于越来越广泛应用在工业自动化领域的Arm内核,并由TÜV Rheinland发布用于功能安全认证。验证诊断软件通常需要花费大量时间,我们相信经认证的瑞萨诊断软件可以提高客户功能安全产品的开发效率,并将有助于壮大功能安全市场。”

用于RA产品家族MCU的认证自检软件

在使用MCU构建关键安全系统时,需要提供设备级诊断功能。借助瑞萨的SIL3认证自检软件解决方案,客户在认证整个系统时可以利用IEC 61508来认证MCU的CPU、ROM和RAM。瑞萨自检软件套件目前支持基于Arm Cortex-M23和-M33的RA2、RA4和RA6家族MCU产品。

供货信息

经IEC 61508 SIL3认证的自检软件套件以及参考文档现已上市。获取所有相关资源,请点击文末阅读原文访问查看。

(注)安全完整性等级(SIL)用于衡量风险防范水平。IEC 61508定义了从1到4的不同级别。其中,4级提供了最高的安全完整性等级。

(备注)Arm和Arm Cortex是Arm Limited在欧盟和其它国家/地区的注册商标。本新闻稿中提及的所有产品或服务名称均为其各自所有者的商标或注册商标。

来源:瑞萨电子
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简 介

瑞萨电子RA4M1微控制器(MCU)为适用于HMI的32位微控制器,带有48MHz Arm® Cortex®-M4以及LCD控制器和电容式触控功能,其中100Pin MCU型号如R7FA4M1AB3CFP,封装为LQFP-100,支持全速USB 2.0、一路SSIE、SPI/I2C等多主机接口,外围资源功能非常丰富。

我们利用USB2.0和SPI接口再加上一个Codec设备(Analog/digital radio receiver IC),就可以实现I2S数字音频信号的传输、接收和转换功能,该功能可以应用在DAB(Digital Audio Broadcasting)等产品开发过程中。

实现DAB产品功能的框图举例如下

“瑞萨RA4M1

主要内容

100Pin的R7FA4M1AB3CFP支持全速USB 2.0模块,并且支持如下USB外设定义,如PCDC(USB Peripheral Communications Device)、PHID(USB Peripheral Human Interface Device)、PMSC(USB Peripheral Mass Storage Class)、PVND(USB Peripheral Vendor)、还支持USB composite模式(PCDC+PMSC、PCDC+PHID、PHID+PMSC、PCDC+PCDC),USB composite模式可以用于USB双路通信功能选择,如一路可以用于数据传输,另外一路可以用于命令发送和从机信号反馈,反馈信息可以是一些图片信息,错误标记警告信息等。

关于USB2.0功能模块的使用,瑞萨RA系列可以直接使用FSP Stacks生成底层USB驱动代码,如下图所示为e² studio配置USB composite的PCDC+PCDC功能模块示意图:

“瑞萨RA4M1

DAB产品的USB2.0传输接口就可以采用这种复合模式PCDC+PCDC的通信方法,上图中有一路PCDC还开启了DMA传输功能,可以降低MCU的运行负载。我们可以选择使用RA4M1的USB2.0复合模式中的一路PCDC接收USB主机发送过来的广播FM/AM调台指令,指令经过RA4M1内部转化后,通过外部SPI总线输出,控制Codec设备选择相对应的广播FM/AM频道,Codec设备搜索到该频道后,通过自己的SPI接口将该频道的图片信息、反馈信息等发送给RA4M1,RA4M1再将这些内容通过已选择的PCDC通道转发给USB主机,主机再对接收到的图片和反馈信息进行解析和屏幕显示。

R7FA4M1AB3CFP还有一路SSIE(Serial Sound Interface Enhanced)即I2S,Codec设备接收到USB主机选择的相应频道的模拟音频信号后,将模拟信号转换为I2S数字音频信号传输给RA4M1,RA4M1再将数字信号转换为USB2.0数据通过另外一路PCDC发送给USB主机,最后由主机对接收到的USB数据进行解析,再输出高清的数字音频广播信号。

DAB产品可以实现将接收到的不同频率的收音信号转换为数字信号传输给USB主机,并将收音功能集成在USB主机中,USB主机集成FM/AM电台播放的功能。

结论

上述DAB产品功能应用可以集成在USB主机中也可以单独设计成USB外设,该功能可以应用在跨区域的产品设计中,例如集成在不支持相应广播频段播放的地区设备中或者直接连接在不支持广播播放的USB主机上,用于扩展频段或增加产品的FM/AM广播播放功能。

上文主要介绍了RA4M1在DAB产品上的应用案例,主要涉及到了RA4M1的I2S、SPI和USB2.0的外围功能模块,需要大家注意的是,RA4M1同时还支持LCD控制器和电容式触摸功能,如果利用这两个功能再结合上述DAB产品应用,开发一个带LCD屏和触摸功能的高端DAB产品,也将是一个不错的选择。

来源:瑞萨MCU小百科
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RX66T/RX72T主要特征

  • CPU/Accelerator性能

  • 定时器功能单元

  • 模拟功能单元

  • 功能安全

接下来我将具体说明关键特性。首先是CPU及加速器性能。

01、RX CPU内核一览

  • RXv3 CPU内核以5.8 CoreMark®/MHz提供业界领先的性能

  • 32位RX MCU满足电机控制和工业应用所需的实时性能和增强稳定性

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

RX66T RX72T采用了最新的32位CISC架构的RXV3内核。RXV3内核的处理能力达到了业界领先的5.8coremark/Mhz,采用了5级流水线作业、标配DSP指令、FPU浮点数单元等等。

02、超越其他32位MCU性能的RX66T/RX72T

  • RX66T性能高达928CoreMark,RX72T更是高达1160CoreMark的业界领先性能

  • 业界领先的MCU配合5V工作电压,特别适合高性能的电机控制系统

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

CM4:Cortex-M4

CM7:Cortex-M7

*Based on nominal values by EEMBC and each company

03、REGISTER BANK SAVE功能 [RX72T]

提升对紧急事件的响应速度

  • 通过加速对寄存器存取,提升响应速度

  • 专有的Save Register bank

  • 只有SAVE和RSTR指令可以访问Save Register bank

  • Save Register bank的数量:16 in RX72T

  • 减少响应时间,高效处理程序

  save:1 cycle,restore:3-6 cycle

“与传统产品比较(将数据保存到所有寄存器)"
与传统产品比较(将数据保存到所有寄存器)

“Save
Save Register bank’s target CPU registers
General-purpose registers(R1-R15), USP, FPSW,
Accumulator(ACC0、ACC1)

相对于传统的中断响应,采用缓存寄存器单元后可将响应时间减少一半以上。

04、三角函数数学运算单元(TFU)[RX72T]

提供快速/固定周期的操作:sinf&cosf x2.5~x5.6, atan2f x8.7~x13.9

此结果是CC-RX V3.01测量的参考值,这不是详尽的输入值。

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

RX72T还加入了三角函数硬件单元TFU。相对于查表方式的运算,TFU单元可将sin cos数学运算速度提升2.5~5.6倍,开方运算速度提升8.7~13.9倍。对于FOC等复杂的算法,可以起到非常大的帮助。

05、MTU/GPT定时器功能一览

通过两个定时器单元(MTU3,GPT)支持多种控制方式,减少软件负担

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

RX66T RX72T里面有多个timer单元。其中比较重要的是MTU3和GPTW。

两个timer单元MTU3和GPT支持多达17种的控制功能,比如三相互补PWM输出、左右不对称互补输出、死区时间控制、高分辨率PWM输出、输出保护功能、编码器输入计数等等,可以满足电机控制中的各种特定需求。

06、丰富的模拟功能(ADC,Comparator,PGA)

增强的模拟功能单元,易于使用!

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

PGA:programmable gain amp

S/H:sample&hold

RX66T RX72T配备有丰富的模拟功能

1)独立的3个12位ADC单元,其中两个单元支持三路采样保持功能,非常适合多电机的控制。

2)3通道同步采样保持电路,可实现对3路信号的同步连续采样,减少ADC转换时间。

3)内置运算放大器可支持单端输入和伪差分输入模式。伪差分输入模式支持负端输入,可减少共模噪声的干扰。

4)此外还内置了比较器和12位DAC模块。

07、安全功能

RX66T RX72T提供了工业级的高安全性功能

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(2)"

1)加入了Trusted memory来实现对flash空间的保护。

2)在加密功能方面,配备了硬件加密电路TSIP-LITE,支持AES、真随机数校验。同时还加入了芯片唯一ID号。

3)为防止外部非法访问,加入了ID CODE保护,ROM code保护等机制,有效防止编译器等非法访问,防止盲拷贝的风险。

4)访问保护方面,加入了寄存器写保护和内存保护单元,从而防止重要的寄存器或内存被非法篡改,防止程序跑飞。

相关阅读:
32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)

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01、RX66T/72T在RX电机控制MCU中的定位

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)"

瑞萨电子拥有非常丰富的电机类控制MCU。而RX66T和RX72T是目前RX家族里面的旗舰级产品,非常适用于需要高精度、高实时性的电机控制应用。

02、RX66T特征一览-实现高精度和高效的电机控制

性能

  • 928Coremark:在支持5V电压的MCU中处于领先水平 

  • 比以往产品高出2.5倍的高性能

* 该值由瑞萨电子的磁场导向控制程序测量。

变频控制外设

  • 160MHz PWM(Max:3相互补4通道或者五相互补两通道或者单相互补10通道)

  • 支持最小195皮秒调节的高分辨率PWM

功能安全

  • 电机系统安全硬件保护单元

  • 专门的硬件加密模块,极大程度地提高了系统安全性

电机解决方案

多种电机相关的应用例程和开发辅助工具,方便用户更快更好进行电机控制

  • 多种电机相关的应用例程和开发辅助工具,方便用户更快更好进行电机控制开发 

  • 支持实时调试的辅助工具Renesas Motor Workbench 2.0

03、RX66T功能框图

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)"

RX66T采用了瑞萨电子自主IP的第三代RXV3内核,高达160MHZ主频。

  • 支持2.7到5.5V的宽电压工作,配备单精度PFU单元及DSP指令;

  • 支持最大1兆的code flash、128KB的SRAM以及可替代EEPROM的32KB data flash;

  • 模拟功能方面,配备三个独立的12位ADC单元。其中两个单元支持3路采样保持电路,而且内置伪差分运算放大器、12位DAC、比较器和温度传感器;

  • 拥有多重的安全性和加密性功能,我将在后面具体阐述;

  • 连接性方面,支持USB、CAN、SPI、I2C等多种接口;

  • 通过多个的timer单元,可实现对多达四个电机的同步驱动。

此表显示了最大规格,细节取决于零件编号。

*1. 后台操作

*2. 高分辨率PWM:4路

04、RX72T特征一览-实现高精度和高效的电机控制

性能

  • 1160Coremark:在支持5V电压的MCU中处于领先水平  

  • 三角函数数学运算单元,优化坐标变换/位置控制/相位控制

电机控制外设

  • 200MHz PWM(max:3相互补4通道或者五相互补两通道或者单相互补10通道)

  • Register save bank提升中断响应速度

功能安全

  • 电机系统安全硬件保护单元

  • 专门的硬件加密模块,极大程度地提高了系统安全性

电机控制方案

  • 多种电机相关的应用例程和开发辅助工具,方便用户更快更好进行电机控制开发 

  • 支持实时调试的辅助工具Renesas Motor Workbench 2.0

RX72T相对于RX66T,在CPU处理能力及功能单元配置上进行了增强。

05、RX72T功能框图

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)"

RX72T在RX66T的基础上,进行了几个方面的强化。首先是CPU主频提升到200Mhz,此外加入了两个非常重要的功能单元:寄存器缓存单元及三角函数硬件单元。

此表显示了最大规格。细节取决于零件编号。

*1. 后地面操作

*2. 高分辨率PWM:4通道(当使用超过160MHz时,有限制)

06、产品路线图

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)"

这是RX66T和RX72T的产品路线图。包括64pin、80pin、100pin、112pin和144pin的多种封装,ROM空间从256KB到1M可选。其中64pin、80pin、100pin封装可支持最多3个电机的同步驱动,而112pin及144pin可支持最多四个电机的同步驱动。

07、RX66T/RX72T应用示例

-单芯片实现3-phase inverter x3或x4

“32位高性能电机控制MCU-RX66T/RX72T产品介绍(1)"

1、单芯片实现3-phase inverter x3 或 x4

-GPTW timer提供多功能的3-phase互补PWM输出(3个电机驱动)

-MTU3d也可以驱动2个电机

-MTU3d+GPTW可以驱动多达4个电机(only 112/144pin)

2、同步处理3-shunt x2电流检测

-通过PGA&S/H x6可实现同步处理3-shunt ×2. PGA(差分输入方式)可减少外部噪声干扰

-3个独立的ADC单元

3、减少外部元器件

-内置reset电路,E2PROM,op-amp,comparator

4、功能优化,实现安心的电机控制

-Comparator x6ch可检测异常情况

-输出保护电路(POEG)可强制关断PWM输出

5、增强的安全性

-集成功能,支持IEC60730安全标准Class B(Fail-Safe)

-实现系统自动防故障,减少软件负担

PGA: Programmanle gain amp, S/H: sample & hold circuit
* The left figure only shows an image, not the actual layout.

目标应用

  • 高端变频空调、洗衣机、通用变频器、机器人等。

借助于RX66T RX72T高性能的RXV3内核及丰富的功能单元,可以轻松实现最多四个电机的单芯片驱动系统。这里以三电机加传感器的应用为例。

  • 两个timer单元GPTW和MTU3可实现PWM波控制及位置传感器反馈控制。

  • 可实现0到100%占空比的三相互补PWM波输出,自动插入死区时间及自定义时间启动ADC。

  • 反馈控制,可捕获从编码器过来的位置及速度反馈信号。

  • 加入了PWM输出使能单元POE,可以在异常情况下快速关断MTU和GPT的PWM输出,整个过程不需要软件参与,对电机进行快速安全保护。异常情况包括通过比较器抓获的过流过压,时钟工作异常,PWM波输出异常等情况。

内置三个独立的高速12位ADC模块,可实现无位置传感器的电流反馈控制。

  • 最快达到1us的高速转换速度。

  • 支持三路采样保持电路,可实现对三相电流的同步连续采样。

还有内置的比较器和伪差分运算放大器等,进一步减少BOM成本。

来源:瑞萨MCU小百科
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01、方案描述:

本方案采用瑞萨RA系列R7FA2E1A52DFJ实现无叶风扇的控制方案,通过PWM输出控制风扇运转,利用触摸按键控制无叶风扇功能,以及通过高精度AD采集电池充电电压,防止过冲,显示面板显示电量,转速等参数,该方案外设资源丰富,运行稳定可靠。

02、产品介绍

无叶电风扇的基座中带有40瓦电力马达,它每秒钟将33升的空气吸入风扇基座内部。再经由气旋加速器加速后,空气流通速度被增大16倍左右,接着被无叶电风扇的扇头环形内唇环绕,其环绕力带动扇头附近的空气随之进入扇头,并以每秒405升的速度向外吹出。

一、瑞萨RA2E1系列R7FA2E1A52DFJ芯片的适用性

方案框图里选用了R7FA2E1A52DFJ开发,具备以下丰富外设资源

1、内置大容量32K Flash与丰富外设资源,对于客户方案应用开发提供了更多的选择。

2、内置12位高精度,高速ADC,适合客户过压精准采样。

3、内置PWM控制设置方便控制电机运转。

4、内置大容量的4K Data Flash,能保存用户的设定数据和用户大量的使用数据。

5、支持超低功耗,对于锂电应用场景提高了超长续航的能力。

6、该系列MCU集成了触摸感应单元,可以实现在触摸面板,触摸按键上的应用。

二、瑞萨ISL8117 DCDC芯片参数特性

1、4.5-60V输入,输出0.6-54V。

2、12 Ld 4x3 DFN和16 Ld TSSOP封装。

三、RA MCU开发环境

RA系列使用瑞萨IDE e2 studio开发,里面集成FSP底层代码生成器与参考应用代码,给工程师开发提供了高效,便捷的工具。

四、无叶风扇设计框图

“基于瑞萨RA系列R7FA2E1A52DFJ

五、各部分电路概述

1、系统电源经过ISL8117产生3.3V对MCU芯片供电。

2、通过触摸按键可以方便调整无叶风扇的功能和参数。

3、MCU产生PWM,驱动MOS,控制无叶风扇的旋转。

4、MCU通过ADC模块采集到的电池电压信号,控制过冲电路的工作状态。

5、显示面板通过I2C接口与MCU通讯,显示实时温度与电量。

6、蜂鸣器电路通过声音,提醒用户异常特殊情况的提示。

7、LED显示当前的电量档位,并显示报警信息。

“控制板图片和产品图片"
控制板图片和产品图片

来源:瑞萨MCU小百科(作者:Eric Yuan)
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全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)今日宣布,推出R-Car V4H片上系统(SoC)——用于高级驾驶辅助(ADAS)和自动驾驶(AD)解决方案的中央处理。R-Car V4H的深度学习性能高达34 TOPS(每秒万亿次运算),能够通过汽车摄像头、雷达和激光雷达(LiDAR)对周围物体进行高速图像识别与处理。

R-Car V4H凭借一流IP与专业硬件优化的精心组合,造就了业界领先的性能功耗比,适用于自动驾驶应用大规模量产区间:即Level 2+和Level 3等级市场。

“”瑞萨电子推出用于Level

得益于高度的集成性,R-Car V4H允许客户开发具有成本竞争力的单芯片ADAS电子控制单元(ECU)。这些控制单元可支持适合Level 2+和Level 3等级的自动驾驶系统,包括完整的NCAP 2025功能。R-Car V4H还支持环视和自动泊车功能,并具有优异的3D可视化效果实现逼真的渲染效果。

瑞萨电子汽车数字产品营销事业部副总裁吉田直树表示:“我们已经得到了众多客户对于瑞萨已量产的R-Car V3H和V3M的积极反馈,也很高兴看到R-Car V4H的问世更强化了我们的产品阵容。随着瑞萨扩展R-Car产品组合,我们期望看到尖端ADAS被用于从中档到入门级的所有车型。”

“成功产品组合”解决方案支持业界严格的ASIL要求

关于ISO 26262的功能安全性,SoC开发过程针对所有安全相关的IP提供ASIL D系统能力。R-Car V4H的信号处理部分有望实现实时域的ASIL B及D指标。

此外,瑞萨基于RAA271041前端稳压器和RAA271005 PMIC为R-Car V4H提供了专用电源解决方案。这使得R-Car V4H和外围存储器能够从车载电池的12V电源中获得高度可靠的供电。这些功能可实现低功耗运行,同时以极低的BOM成本实现ASIL D目标合规等级以满足系统和随机硬件故障的要求。有助于最大限度地减少硬件和软件开发工作量,同时缩减设计复杂性、成本和上市时间。

嵌入式软件平台开发为实现“软件定义汽车”铺平道路

R-Car V4H软件开发工具套件(SDK)也可助力更快、更轻松的启动设备评估和软件开发,包括深度学习算法移植。该SDK带来机器学习开发的全部功能,并对嵌入式系统的性能、电源效率和功能安全进行优化。套件提供完整的仿真模型,瑞萨独立于操作系统的软件平台使“软件定义汽车”的开发更加容易。

对于从零开始的开发场景,Fixstars的Genesis平台使工程师可以在任何地方通过他们的云解决方案评估R-Car,并可提供快速、简便的CNN基准测试结果。

R-Car V4H的关键特性

  • 四核1.8Ghz Arm® Cortex®-A76内核,为ADAS/AD应用提供总计49KDMIPS的通用算力

  • 三个锁步1.4Ghz Arm® Cortex®-R52内核,提供9KDMIPS的总算力,以支持ASIL D等级实时操作,而无需外部微控制器

  • 专用深度学习和计算机视觉I/P,整体性能达34 TOPS

  • 用于机器和人类视觉并行处理的图像信号处理器(ISP)

  • 用于鱼眼畸变校正或其它数学运算的图像渲染器(IMR)

  • 图形处理器单元(GPU)AXM-8-256 @ 600MHz,整体性能超过150 GFLOPS

  • 专用车用接口:CAN、以太网AVB、TSN和FlexRay

  • 两个第四代PCIe接口

供货信息

R-Car V4H SoC样片即日起发售,并计划于2024年二季度开始量产。

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瑞萨R-Car SoC和RH850 MCU将被用于Honda SENSING系统

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)今日宣布,扩大与Honda在高级驾驶辅助系统(ADAS)领域的合作。

“瑞萨电子汽车级半导体被Honda用于其ADAS系统"
瑞萨电子汽车级半导体被Honda用于其ADAS系统

Honda公司宣布已采用瑞萨汽车级R-Car片上系统(SoC)和RH850 MCU,用于其2021年3月上市的车型“Legend”中的Honda SENSING Elite系统。Honda SENSING Elite应用了符合3级自动驾驶要求(在有限区域内有条件的自动驾驶)的先进技术。现在,Honda再次选择R-Car和RH850用于Honda SENSING 360全向安全和驾驶辅助系统。这一系统基于先前技术研发工作中所获得的专业知识。首款配备Honda SENSING 360的车型计划于2022年在中国发布,随后将在更广泛的车型中采用。

此外,对于下一代Honda SENSING 360系统,Honda已选择R-Car S4作为ADAS核心电子控制单元 (ECU)中的主要SoC。由此,瑞萨和Honda正在扩大在ADAS领域的合作,以推进安全技术。

瑞萨电子高级副总裁、汽车电子解决方案事业本部本部长片冈健表示:“瑞萨很荣幸能够为Honda先进安全驾驶技术的创新做出贡献。瑞萨与Honda有着共同的设计理念,即强调安全性和可靠性高于一切。我们计划进一步扩大双方的合作,在不久的将来把复杂的驾驶辅助系统带入所有量产车型。”

Honda汽车事业部Monozukuri中心电子控制开发监督部门运营执行官兼负责人玉川裕氏表示:“Honda作为全球安全技术研究与开发领域的创新者,旨在实现交通事故零死亡的社会。瑞萨针对汽车应用进行优化的半导体产品非常可靠,拥有坚实的软件和支持系统作为后盾,并提供卓越的功率效率。我们双方合作范围的扩大将加速Honda SENSING的发展,并推动其更广泛的应用。”

在先进的Honda SENSING Elite旗舰技术系统中,瑞萨汽车级R-Car SoC处理来自摄像头、毫米波雷达与激光雷达的传感数据,以及3维高清地图和全球导航卫星系统(GNSS)的数据。该SoC还监测车辆的位置和路况,并实时计算路线规划。RH850汽车控制MCU通过接收R-Car的信号并对加速、制动和转向系统进行高级控制,为驾驶操作和避免碰撞提供支持。

Honda SENSING 360的应用有望在全球范围内扩展,瑞萨的R-Car通过360度感知以及处理摄像头和毫米波雷达的传感数据,帮助实现全方位的安全与驾驶辅助系统。

展望未来,瑞萨将致力于与Honda的合作开发,推动下一代Honda SENSING系统更广泛的应用。

关于瑞萨电子集团

瑞萨电子集团 (TSE: 6723) ,提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球微控制器、模拟、电源和SoC产品供应商,瑞萨电子为汽车、工业、家居、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案,期待与您携手共创无限未来。更多信息,敬请访问renesas.com

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