Renesas Electronics meldet die Verfügbarkeit der neuen 16-Bit Mikrocontroller (MCUs) RL78/F13 und RL78/F14. Diese bieten eine verbesserte Effizienz bei der Entwicklung, geringere Systemkosten, niedrigeren System-Stromverbrauch und verbesserte funktionale Sicherheit für Kfz-Steuersysteme.
Die neue Produktfamilie besteht aus insgesamt 91 Produkten: 60 Produkte aus der RL78/F13-Gruppe und 31 Produkte der RL78/F14-Gruppe. Die MCUs der Reihe RL78/F13 sind für den Einsatz in einer breiten Palette von Automobilelektronik-Anwendungen konzipiert: von Body-Control-Systemen für elektrische Fensterheber und elektrisch verstellbare Spiegel bis zu Motorsteuerungsystemen im Kfz wie elektrischen Wasserpumpen und Kühlventilatoren. Die RL78/F14 MCUs eignen sich für Anwendungen im Bereich Body-Control-Steuerung wie beispielsweise BCM (Body Control Module) und HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning - Heizung, Lüftung und Klimatisierung), die besonders große Speicherkapazitäten benötigen.
Die Nutzung von Elektronik für Echtzeiterkennung und Cloud-Vernetzung hat in den letzten Jahren zugenommen. Das Ziel besteht darin, Fahrzeuge zu entwickeln, die neben den bestehenden Automotive-Funktionen von Fahren, Abbiegen und Anhalten auch ein sicheres, zuverlässiges und angenehmes Fahrerlebnis bieten. Es gibt zwar auch weiterhin einen Bedarf zur Diversifizierung von Spezifikationen abhängig von Autohersteller und Modell. Parallel zu diesem Trend besteht aber auch Nachfrage nach einer umfassenden MCU-Palette, die alle elektronischen Steuersysteme (ECU - Electronic Control Unit) mit einer gemeinsamen Plattformlösung abdecken kann. Darüber hinaus nimmt auch die Elektronik in den Fahrzeugen zu und es kommen auch immer mehr ECUs pro Fahrzeug zum Einsatz. Auto- und ECU-Hersteller befassen sich daher mit Miniaturisierung, einer Verringerung von Gewicht und Stromverbrauch bei ECUs sowie einer Verbesserung der Sicherheit. Renesas begegnet diesen Marktanforderungen mit der Einführung der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs. Diese Produkte bieten besonders für künftige ECU-Entwicklungen eine breite Palette an Features- und Sicherheitsfunktionen.
Die wichtigsten Merkmale der RL78/F13 und RL78/F14 MCUs im Überblick:
1) Umfassende Produktpalette ermöglicht einfache Plattform-Standardisierung und erhöhte Effizienz in der Entwicklung
Um die unterschiedlichen Anforderungen veränderter System-Spezifikationen bei der Wiederverwendung in einem völlig anderen System abdecken zu können (wie zum Beispiel durch die Möglichkeit, die ROM-Größe zu ändern), bieten alle neuen MCUs eine Reihe gemeinsamer Features: Sie enthalten alle den gleichen CPU-Kern, die gleichen Peripheriefunktionen wie etwa Automotive-Netzwerke (CAN - Controller Area Network) und LIN - Local Interconnect Network) sowie das gleiche Pin-Layout. Die RL78/F13 MCUs bieten zum Beispiel internen Flashspeicher von 16 kB bis 128 kB und sind in Gehäusen mit 20 bis 80 Pins verfügbar. Die RL78/F14 MCUs enthalten internen Flashspeicher mit Kapazitäten von 48 kB bis 256 kB, kommen in Gehäusen mit 30 bis 100 Pins und enthalten bis zu 20 kB RAM. Dank dieser breiten Produktpalette eignen sich die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs für die verschiedensten Anwendungen. Dies ermöglicht den Aufbau einer Entwicklungsplattform auf der Basis von wiederverwendeten Designelementen wie zum Beispiel Software und Leiterplatten, die zu einer erhöhten Effizienz bei der Entwicklung der Gesamtsysteme beitragen.
Die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs enthalten außerdem die entsprechenden, leistungsfähigen MCU-Peripheriefunktionen der existierenden Renesas CPU-Kerne 78K0R und R8C. So können Systemhersteller bestehende Designelemente effizient wiederverwenden und verbesserte Leistung dank zusätzlicher Multiply-and-Accumulate Instruktionen im CPU-Kern erzielen.
2) Kompaktes Gehäuse und Unterstützung für Hochtemperaturbetrieb bei bis zu 150°C zur Reduzierung der Gesamtgerätegröße
Als Reaktion auf den Wunsch nach noch kompakter aufgebauten ECUs hat Renesas ein neues QFN-Gehäuse (Quad Flat No-leads) entwickelt. Im Vergleich zu dem bestehenden Renesas 32-Pin SSOP-Gehäuse (Shrink Small Outline Package) verringert sich die erforderliche Bestückungsfläche mit dem QFN-Gehäuse um ca. 69 Prozent. Gegenüber bestehenden QFN-Gehäusen von Renesas besitzt das neue QFN-Gehäuse Einbuchtungen auf der Oberfläche der Pin-Seite, die während der Bestückung eine bessere Benetzung mit Lot ermöglichen. Dadurch lassen sich die neuen MCU-Bauteile ohne Änderungen an der Produktionslinie bestücken. Mit Einführung dieses neuen QFN-Gehäuses lässt sich die Größe der Leiterplatte verringern, was zur Miniaturisierung der gesamten ECU-Systeme beiträgt.
Darüber hinaus gibt es immer häufiger Forderungen nach einer Vereinheitlichung von Mechanik und Elektronik, bei der MCUs für eine noch weitergehende Miniaturisierung der Systeme direkt in den Stellgliedern montiert werden. Allerdings war es bisher schwierig, bestehende MCUs in solchen Anwendungen zu nutzen, weil die Umgebungstemperaturen (Ta) bei Einsätzen wie etwa in Wasserpumpen sehr hohe Werte erreichen können. Da die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs bei Umgebungstemperaturen bis 150°C arbeiten können, sind sie direkt in Stellgliedern montierbar, was eine weitere Miniaturisierung der Systeme ermöglicht.
3) Um 50 Prozent verringerter Standby-Stromverbrauch ermöglicht Low-Power Systemdesigns
Durch die Nutzung einer Fertigungstechnologie mit geringerem Stromverbrauch lässt sich der Standby-Arbeitsstrom bei den RL78/F13 und RL78/F14 MCUs senken: Er beträgt nun 500 nA. Dies entspricht einer Verringerung von 50 Prozent gegenüber den 1 µ A bei bestehenden Renesas 78K0R/Fx3 MCUs. Die neuen MCUs tragen außerdem zu einem geringeren System-Stromverbrauch bei, da sie eine Funktion zur Ausführung von A/D-Wandelvorgängen ohne Aktivierung der CPU bieten.
4) Umfassende Auswahl von Hardwarefunktionen für Funktionssicherheit
Im Zuge der Vorbereitungen zur Einhaltung des Funktionssicherheitsstandards ISO 26262 sind verbesserte Strukturen (für höhere funktionale Sicherheit) immer mehr gefragt. Diese müssen elektrische oder elektronische Fehler erkennen und bessere Funktionssicherheit gewährleisten. Außerdem wird immer häufiger gefordert, die Selbstdiagnosefunktionen in die MCUs zu integrieren.
Die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs enthalten eine Reihe von Hardware-Features zur Unterstützung von funktionalen Sicherheitssystemen: eine Funktion, die die korrekte Funktion des A/D-Wandlers überprüft, indem eine Referenzspannung oder die Versorgungsspannung gewandelt und anschließend mit dem Ergebnis zu einem Standardwert verglichen wird; eine Funktion, die instabiles Softwareverhalten über die Erkennung eines Stack-Overflows mit einem Interrupt verhindert; und schließlich eine Funktion, die den Stillstand eines externen Oszillators über einen Vergleich mit einem internen Oszillator erkennen kann.
Verfügbarkeit
Muster der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs von Renesas Electronics werden im Oktober 2013 erhältlich sein. Der Start der Serienfertigung ist für September 2014 geplant und wird im September 2015 voraussichtlich ein monatliches Volumen von insgesamt 2,5 Millionen Einheiten erreichen.
Die wichtigsten Spezifikationen der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs sind auf einem separaten Datenblatt abrufbar.
Die neue Produktfamilie besteht aus insgesamt 91 Produkten: 60 Produkte aus der RL78/F13-Gruppe und 31 Produkte der RL78/F14-Gruppe. Die MCUs der Reihe RL78/F13 sind für den Einsatz in einer breiten Palette von Automobilelektronik-Anwendungen konzipiert: von Body-Control-Systemen für elektrische Fensterheber und elektrisch verstellbare Spiegel bis zu Motorsteuerungsystemen im Kfz wie elektrischen Wasserpumpen und Kühlventilatoren. Die RL78/F14 MCUs eignen sich für Anwendungen im Bereich Body-Control-Steuerung wie beispielsweise BCM (Body Control Module) und HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning - Heizung, Lüftung und Klimatisierung), die besonders große Speicherkapazitäten benötigen.
Die Nutzung von Elektronik für Echtzeiterkennung und Cloud-Vernetzung hat in den letzten Jahren zugenommen. Das Ziel besteht darin, Fahrzeuge zu entwickeln, die neben den bestehenden Automotive-Funktionen von Fahren, Abbiegen und Anhalten auch ein sicheres, zuverlässiges und angenehmes Fahrerlebnis bieten. Es gibt zwar auch weiterhin einen Bedarf zur Diversifizierung von Spezifikationen abhängig von Autohersteller und Modell. Parallel zu diesem Trend besteht aber auch Nachfrage nach einer umfassenden MCU-Palette, die alle elektronischen Steuersysteme (ECU - Electronic Control Unit) mit einer gemeinsamen Plattformlösung abdecken kann. Darüber hinaus nimmt auch die Elektronik in den Fahrzeugen zu und es kommen auch immer mehr ECUs pro Fahrzeug zum Einsatz. Auto- und ECU-Hersteller befassen sich daher mit Miniaturisierung, einer Verringerung von Gewicht und Stromverbrauch bei ECUs sowie einer Verbesserung der Sicherheit. Renesas begegnet diesen Marktanforderungen mit der Einführung der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs. Diese Produkte bieten besonders für künftige ECU-Entwicklungen eine breite Palette an Features- und Sicherheitsfunktionen.
Die wichtigsten Merkmale der RL78/F13 und RL78/F14 MCUs im Überblick:
1) Umfassende Produktpalette ermöglicht einfache Plattform-Standardisierung und erhöhte Effizienz in der Entwicklung
Um die unterschiedlichen Anforderungen veränderter System-Spezifikationen bei der Wiederverwendung in einem völlig anderen System abdecken zu können (wie zum Beispiel durch die Möglichkeit, die ROM-Größe zu ändern), bieten alle neuen MCUs eine Reihe gemeinsamer Features: Sie enthalten alle den gleichen CPU-Kern, die gleichen Peripheriefunktionen wie etwa Automotive-Netzwerke (CAN - Controller Area Network) und LIN - Local Interconnect Network) sowie das gleiche Pin-Layout. Die RL78/F13 MCUs bieten zum Beispiel internen Flashspeicher von 16 kB bis 128 kB und sind in Gehäusen mit 20 bis 80 Pins verfügbar. Die RL78/F14 MCUs enthalten internen Flashspeicher mit Kapazitäten von 48 kB bis 256 kB, kommen in Gehäusen mit 30 bis 100 Pins und enthalten bis zu 20 kB RAM. Dank dieser breiten Produktpalette eignen sich die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs für die verschiedensten Anwendungen. Dies ermöglicht den Aufbau einer Entwicklungsplattform auf der Basis von wiederverwendeten Designelementen wie zum Beispiel Software und Leiterplatten, die zu einer erhöhten Effizienz bei der Entwicklung der Gesamtsysteme beitragen.
Die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs enthalten außerdem die entsprechenden, leistungsfähigen MCU-Peripheriefunktionen der existierenden Renesas CPU-Kerne 78K0R und R8C. So können Systemhersteller bestehende Designelemente effizient wiederverwenden und verbesserte Leistung dank zusätzlicher Multiply-and-Accumulate Instruktionen im CPU-Kern erzielen.
2) Kompaktes Gehäuse und Unterstützung für Hochtemperaturbetrieb bei bis zu 150°C zur Reduzierung der Gesamtgerätegröße
Als Reaktion auf den Wunsch nach noch kompakter aufgebauten ECUs hat Renesas ein neues QFN-Gehäuse (Quad Flat No-leads) entwickelt. Im Vergleich zu dem bestehenden Renesas 32-Pin SSOP-Gehäuse (Shrink Small Outline Package) verringert sich die erforderliche Bestückungsfläche mit dem QFN-Gehäuse um ca. 69 Prozent. Gegenüber bestehenden QFN-Gehäusen von Renesas besitzt das neue QFN-Gehäuse Einbuchtungen auf der Oberfläche der Pin-Seite, die während der Bestückung eine bessere Benetzung mit Lot ermöglichen. Dadurch lassen sich die neuen MCU-Bauteile ohne Änderungen an der Produktionslinie bestücken. Mit Einführung dieses neuen QFN-Gehäuses lässt sich die Größe der Leiterplatte verringern, was zur Miniaturisierung der gesamten ECU-Systeme beiträgt.
Darüber hinaus gibt es immer häufiger Forderungen nach einer Vereinheitlichung von Mechanik und Elektronik, bei der MCUs für eine noch weitergehende Miniaturisierung der Systeme direkt in den Stellgliedern montiert werden. Allerdings war es bisher schwierig, bestehende MCUs in solchen Anwendungen zu nutzen, weil die Umgebungstemperaturen (Ta) bei Einsätzen wie etwa in Wasserpumpen sehr hohe Werte erreichen können. Da die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs bei Umgebungstemperaturen bis 150°C arbeiten können, sind sie direkt in Stellgliedern montierbar, was eine weitere Miniaturisierung der Systeme ermöglicht.
3) Um 50 Prozent verringerter Standby-Stromverbrauch ermöglicht Low-Power Systemdesigns
Durch die Nutzung einer Fertigungstechnologie mit geringerem Stromverbrauch lässt sich der Standby-Arbeitsstrom bei den RL78/F13 und RL78/F14 MCUs senken: Er beträgt nun 500 nA. Dies entspricht einer Verringerung von 50 Prozent gegenüber den 1 µ A bei bestehenden Renesas 78K0R/Fx3 MCUs. Die neuen MCUs tragen außerdem zu einem geringeren System-Stromverbrauch bei, da sie eine Funktion zur Ausführung von A/D-Wandelvorgängen ohne Aktivierung der CPU bieten.
4) Umfassende Auswahl von Hardwarefunktionen für Funktionssicherheit
Im Zuge der Vorbereitungen zur Einhaltung des Funktionssicherheitsstandards ISO 26262 sind verbesserte Strukturen (für höhere funktionale Sicherheit) immer mehr gefragt. Diese müssen elektrische oder elektronische Fehler erkennen und bessere Funktionssicherheit gewährleisten. Außerdem wird immer häufiger gefordert, die Selbstdiagnosefunktionen in die MCUs zu integrieren.
Die RL78/F13 und RL78/F14 MCUs enthalten eine Reihe von Hardware-Features zur Unterstützung von funktionalen Sicherheitssystemen: eine Funktion, die die korrekte Funktion des A/D-Wandlers überprüft, indem eine Referenzspannung oder die Versorgungsspannung gewandelt und anschließend mit dem Ergebnis zu einem Standardwert verglichen wird; eine Funktion, die instabiles Softwareverhalten über die Erkennung eines Stack-Overflows mit einem Interrupt verhindert; und schließlich eine Funktion, die den Stillstand eines externen Oszillators über einen Vergleich mit einem internen Oszillator erkennen kann.
Verfügbarkeit
Muster der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs von Renesas Electronics werden im Oktober 2013 erhältlich sein. Der Start der Serienfertigung ist für September 2014 geplant und wird im September 2015 voraussichtlich ein monatliches Volumen von insgesamt 2,5 Millionen Einheiten erreichen.
Die wichtigsten Spezifikationen der neuen RL78/F13 und RL78/F14 MCUs sind auf einem separaten Datenblatt abrufbar.
