9 E3 \; G0 K" j8 X另一項重要的考量是程式碼效率，亦即在將程式原始碼轉換為物件程式碼時的效率指標。瑞薩的工程師在開發RX時，決定採用以位元組 (8位元)為單位的可變長度(1~8位元組)指令做為CPU指令系統，並執行多項效能基準測試以決定特定指令與位址指定方法的使用頻率。結果，他們將短指令程式碼指派給最常使用的指令，並實作定址模式及三運算元格式，以便達到較高的程式碼效率。結果，RX達到業界最高的程式碼效率。4 o3 H, r( a/ q/ X1 j
v# k1 b; l' ~7 C
RX62N及RX621群組產品亦配備最高512 KB高速晶片內建快閃記憶體。一般而言，相較於CPU等邏輯迴路，快閃記憶體要使最大運作時脈達到高速，在理論上是比較困難的。當快閃記憶體的運作時脈低於CPU時，必須在記憶體讀取運作中插入等候週期。這意味著在程式執行時將會浪費時間。RX62N及RX621群組配備可在CPU的100MHz最大運作頻率下支援單週期存取的晶片內建快閃記憶體。這是因為本產品採用90奈米製程，以及瑞薩專屬的MONOS快閃記憶體技術。因此可免除等待狀態以及隨之產生的時間浪費。另外，除了上述用於儲存資料的32 KB BGO快閃記憶體之外，並提供完整的96 KB RAM晶片內建記憶體，用於暫時儲存程式或運作資料。如此將有助於進一步提升程式處理速度。 9 ?9 u# s1 q( }+ A$ e! K4 \ 0 {9 u) h( r9 [# R' X" F- o i如上所述，兩款模擬器可用於硬體開發環境：E20及E1。E20與E1皆為晶片內建除錯器，適用於開發中小型系統。另外，E1是價格非常合宜的開發工具，亦可作為快閃記憶體程式設計工具使用。 . E# f o$ t# d1 `: {8 I U提供的封裝包括176-pin BGA、145-pin LGA、144-pin LQFP、100-pin LQFP及85-pin LGA (僅限RX621群組)。小尺寸BGA與LGA封裝具有小型安裝面積，有助於縮小系統尺寸。 9 L5 ~2 \ [# ]" Y P; x; }% ^ A |7 ^4 E) X
瑞薩計畫持續增加RX600系列的產品，將運用MUC開發平台有效率地且及時地開發具有各種晶片內建記憶體容量、封裝組態，以及具有強烈市場需求之周邊功能如馬達控制之計時器等不同版本的產品。另外，亦將加速具有高能源效率之RX200系列產品的開發。瑞薩將藉由擴大RX600及RX200系列產品項目以符合客戶需求，持續強化其MCU事業。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:28 PM
<備註>& l8 G! f" p4 t0 Z: q
1.CISC stands for “Complex Instruction Set Computer.” This contrasts with RISC (Reduced Instruction Set Computer), a type of CPU architecture designed to increase speed through the use of a simplified instruction set and streamlined hardware. A CISC architecture supports a large instruction set, making it comparatively easier to write programs. 2 u- l" L6 w' x5 n! Y/ z: p3 |2.CAN (Controller Area Network) is a network specification for use in vehicles, proposed by Robert Bosch GmbH of Germany. ! d, j7 g W+ Y! s; z0 h, w2 I3.MAC (Media Access Control): A sublayer of the data link layer. It specifies the method of frame transmission and reception, the frame format, data error detection, etc.% L! B2 r$ m8 J+ w0 Z+ ^3 r( E
4.SuperH™ is a trademark of Renesas Technology Corp.! Z( R( \8 f7 a& U2 g& a! q
5.IEEE802.3u: IEEE802 is a committee of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) tasked with the establishment of LAN standards. 9 C( L- m4 M! j* r) B0 `' o6.Code efficiency: an index of program compactness (an index of the efficiency with which the program source code is converted into the object code that actually runs on the CPU). The higher the object code efficiency, the less memory is needed to store programs. 2 T. i0 }, H5 y: x4 F6 r$ i! s; m7.TRON stands for “The Real-time Operating system Nucleus.” ITRON stands for “Industrial TRON.” μITRON stands for “Micro Industrial TRON.”+ m. ^+ ?1 \1 V* c
8.Share of worldwide microcontroller sales in 2008. Source: Gartner, “Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database,” Gerald Van Hoy et al., April 2, 2009.6 X- C; _7 s- y( E5 m ?- z
9.Share of worldwide 16-bit microcontroller sales in 2008. Source: Gartner, “Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database,” Gerald Van Hoy et al., April 2, 2009. - `3 m& U1 u0 Z7 n" Y1 T) n& M& d- @+ `
*本文件所述其他產品、公司，與品牌之名稱，為其個別所有人之財產。 - Z; W' N/ \# m: \ ' M* d E( `0 h8 I% j< 主要應用範圍 > ) N3 `! o6 E& |! C3 t 工業設備：大樓管理(調、照明控制、門禁管理等) ( K, ^2 t0 ]8 ^( ~$ E. j2 X1 J 辦公室設備：條碼掃描器、印表機、讀卡機作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:29 PM
RX家族第三種主要產品RX62T群組高效能32位元微控制器，具備強化之計時器及內建類比功能，適用於泛用型產品之馬達控制% c7 d% I* s; n/ y: m% f
有助於高階馬達控制及轉換器系統更進一步小型化並降低成本，實現高效能及低噪音 ' Q) \' a, D; z/ o * [2 W& H) K7 y: V2 R瑞薩宣佈推出RX家族次世代微控制器新產品。全力開發RX家族產品，瑞薩不僅為了提升其持續擴展之32位元微控制器市場佔有率，同時也希望能夠定義包括16位元裝置在內的中價格範圍微控制器標準。此次推出的是該家族的第三種產品，包括12款 (共計40種個別產品) RX62T群組32位元微控制器，乃針對消費性設備如環保家電之馬達控制所設計。瑞薩已於2010年3月起在日本開始提供第一款產品之樣品，並預計於2010年12月量產。 ( s) P) E1 V; H0 ^) L8 P- W2 @# J% A- U
RX家族產品採用瑞薩新型RX CPU為基礎，是整合並強化瑞薩現有16及32位元CISC*1微控制器之次世代MCU。RX家族目前包含兩個系列：RX600系列專攻高速運算及超高效能；而RX200系列則以低電壓及低功率運作為目標。( u: G# w: J- ]
0 v# t8 x; O$ d& w M除了高速、高效能及低耗電的RX600系列之外，此第三種RX家族RX62T群組的特色，是具有針對馬達控制所設計且更先進的轉換器控制計時器及類比功能。另外，上述微控制器的目標是降低家電馬達的系統成本及耗電量，例如空調設備及洗衣機等。這些設備需要更高等級的功能及環保特性。/ t" C) [5 t2 ?# r0 }$ {: }
, } d" P* m5 L, y以下介紹RX62T群組產品的主要特色。 ( o) U& N# G& c0 T0 H 2 H3 D: S7 W: _& z' J: s5 }0 R- l5 m5 V5 _(1)更先進的計時器功能以及最多可控制三部三相馬達的能力 8 z& d0 E. ^* _上述微控制器包含可驅動兩部三相馬達的多功能計時器脈衝單元3 (MTU3)，以及新開發可驅動一部三相馬達的的16位元通用PWM*2計時器(GPT)。因此，這些產品能以單一晶片同時驅動三個三相馬達，相較於較早的雙晶片驅動的瑞薩產品，將可藉由減少額外所需的IC數量，進一步縮小體積並降低成本。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:30 PM
以下詳細說明上述特色： 7 b. ~1 t( Q9 x" V( i, N( l8 y1 ~8 M) u" C1 b7 X
MTU3模組延續並提升多功能計時器脈衝單元2 (MTU2)的功能，在瑞薩SuperH*3 32位元RISC微控制器中，MTU2是擁有良好實際使用記錄的馬達控制計時器*4。2 m) n+ F1 M5 \2 Y9 v
此模組為多功能計時器，由8通道16位元計時器/計數器所組成，並採用與CPU最高運作時脈相同的100 MHz。 它具備可做為I/O埠使用的27個腳位，以及3個僅用於輸入的腳位，能夠以10奈秒的解析度偵測各種PWM輸出波形寬度及馬達控制功能。 ) t" V) u8 V1 c7 \; {1 y' p4 Q; A' T/ k9 h" F
8通道計時器/計數器中的每個通道均可輸出三相PWM波形，並包括馬達控制功能，例如編碼器輸入及霍爾感應器輸入。因此，它可支援從消費性產品到各種工業領域應用中的控制技術。! ?7 A' B; j0 N8 l
另外，MTU3的強化功能之一是用於設定PWM Duty的暫存器採用雙重緩衝區。如此將可在不增加CPU負荷的前提之下，使PWM Duty提升到10奈秒的解析度。 - g* |9 n; [" T5 \0 h4 A3 L7 T2 l' U- s2 o5 Q) P
另一方面，GPT是為了RX62T新開發的16位元4通道PWM計時器，包括每個通道各有兩個輸出埠。各通道皆可用於單相Dead Time互補式PWM波形輸出、輸出比較功能、或輸入擷取功能。藉由同時操作三個GPT通道，即可能使用此計時器以單一晶片驅動三相馬達。, u5 F1 x# b) a7 b8 m$ q" n& w+ \
9 v# i5 s& ^# D. }( S
因此，本產品能以單一晶片同時最多控制三個三相馬達。 $ q9 E$ \. c1 F! f$ w/ f. q5 ~- r0 S* O ( `- P, S: |% U& B5 s(2)提升類比功能以降低系統成本並提升馬達向量控制應用的易用性 - }7 K% B6 T" W這些微控制器包括兩個12位元A/D轉換器單元及一個10位元A/D轉換器單元，最多可從20個通道擷取類比輸入值。所有單元的轉換時間皆同樣為1微秒(s)。 " o& s! M3 `" Y; I: {# x% J8 U另外，亦搭載以下功能，使兩個12位元A/D轉換器均可輕易執行高精密度的向量控制法則。& _* a: f0 z; A
(a)強化電流偵測功能以支援無感應器向量應用之功能開發作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:31 PM
(a)強化電流偵測功能以支援無感應器向量應用之功能開發 0 ]9 t4 |1 M& ]近年來，為了支援洗衣機及空調設備等消費性產品馬達控制應用的省能源目標，業界廣泛採用無感應器向量控制方式來控制高精密度的馬達。在無感應器向量控制方式中，必須偵測三相馬達中的各相電流。Three-shunt電流偵測*5及Single-shunt電流偵測*6為主要的偵測方式。上述微控制器可提供下列功能，以有效地執行上述各種電流偵測方式。5 C3 N) M3 s$ v# d
% m7 c8 G. T; z j3 L0 T
●支援Three-shunt電流偵測: `6 N4 o6 L! ` l. y v$ y$ v1 r9 S
由於此方式需要同時取樣流入三相馬達中所有三相(U、U及W)的電流，因此在每個12位元A/D轉換器輸入腳位中的三個腳位，提供專屬的取樣與保存電路(S/H電路)。由於可從計時器以觸發器啟動取樣，因此可輕易執行Three-shunt方式。 藉由提供兩個12位元A/D轉換器單元，上述微控制器即可利用Three-shunt無感應器向量控制方式控制兩個馬達。雖然過去在工業領域的高階微控制器即已包含三個S/H電路，但這是首次在消費性應用領域的微控制器中提供上述電路。 * f$ V2 Q* @& a- N H " b9 @0 R' R) ~; [# a●支援Single-shunt電流偵測 . |4 O$ w2 R; a& ]( T7 v在此方式中，在每個載波頻率週期均需要以任意時機進行兩次A/D轉換。 而且，在第一次與第二次A/D轉換之間的間隔必須每次皆有變化。以前的微控制器均採用兩個A/D轉換器以支援此方式。本次推出的微控制器僅需單一A/D轉換器即可支援此方式。為了處理不連續發生的A/D轉換時間，因此為每個12位元A/D轉換輸入腳位提供兩個轉換結果暫存器。第一次與第二次A/D轉換的結果將各別儲存於各暫存器。因此，CPU將可在A/D轉換完成時，同時讀取A/D轉換值。如此將可減少CPU負荷。 $ b3 s1 y3 C. G$ w7 ?9 c v2 h2 V9 Z0 m* o0 J
(b)可免除運算放大器、比較器及其他外部元件 # V4 \& U% F# i$ G! }7 \1 ? n本次推出的微控制器在每個12位元A/D轉換器中，均包含三個可程式增益放大器及三個窗型比較器。因此可免除用於馬達向量控制之外部電流放大用運算放大器，以及用於過電流及過電壓保護之比較器。如此將可透過縮小安裝基板尺寸，使系統小型化並降低系統成本。 9 o/ W- S" F! K/ B. P x5 X5 K+ l; J- M; g
內建的可程式增益放大器用於放大A/D轉換器輸入訊號，其slew rate (轉換率) 為10 v/s，並可將增益設定為11個等級 (例如2x、2.5x或4x)，因此可加以調整以符合馬達的輸出特性。 3 M' }1 U4 [0 p% {+ \內建的窗型比較器會比較A/D轉換器輸入訊號與參考電壓，可用於切換馬達控制PWM計時器輸出、發出中斷至CPU，或與GPT連動。參考電壓可選擇外部輸入或內部產生的七種等級。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:31 PM
(3)兼具更快速的馬達控制向量計算及更低的耗電量 & ^ g& P" W8 ~' U% w
相較於較早的CISC CPU，RX CPU約可達到四倍的算數運算性能，亦即165 DMIPS (Dhrystone*7 MIPS)。特別是，在最佳狀況下，能以單一週期執行32位元乘算 (除算需要2至8週期)，因此可更快速地執行馬達控制的向量計算。 6 Z" |9 z- ?' m: W8 S' z馬達的向量控制需要分數運算，而且馬達所使用的參數及運算常數的小數點以下的位數各不相同，早期僅執行整數運算的微控制器，必須在每次變更馬達時，變更小數點以下的位數。從控制精密度及開發效率的觀點而言，這將帶來嚴重的問題。 ( z5 h2 g7 p8 t2 m相對的，本次推出的微控制器包含FPU*8，因此在更換馬達時無須調整位數。另外，向量運算所需要的sin()及cos()等三角函數，亦可以高速執行運算。因此，上述微控制器將有助於加快開發程序並降低軟體開發成本。% S, @6 V5 n) C( M
另外，由於採用最先進的90奈米製程及省電技術，這些裝置可同時達到更快速的向量運算，以及更低的0.5 mA/MHz耗電量。因此，相較於先前的瑞薩產品，這些微控制器將可減少67%的耗電量。 X- H4 \4 e6 b& b( A4 J
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(4)強化的安全性與周邊功能可提供更高的系統安全性及易用性 ' D& I& b6 w' g; g) ~
在馬達控制計時器輸出方面，透過硬體隨時監視端子輸出準位，當偵測到異常時，無須CPU介入即可中斷計時器輸出。 另外，計時器輸出可由外部輸入端子予以中斷。 當系統復原時，可利用雙重程序以達到更安全的回復程序，包括(1)解決輸出被中斷的原因，以及(2)軟體處理。在系統監視方面，這些微控制器包含從專屬晶片內建振蕩器執行的看門狗計時器，因此可在不倚賴主要時鐘的狀態下進行監視。9 ~1 `' A8 w' i( J2 }1 S
RX62T微控制器亦提供時鐘振蕩器停止狀態及異常振蕩器偵測功能，以及A/D轉換器及輸出埠自我診斷功能、CRC電路等其他安全功能。4 H8 E+ Q8 j) d% K! A) h2 Q
由於採用上述安全功能，RX62T微控制器將可符合家用電器的安全規範，例如美國及歐洲所推廣的IEC 60730。( s9 s4 P3 S( [
) `# K1 i) i; Y5 ~, c+ }
再者，RX62T微控制器不僅包含瑞薩開發且獨特的8 KB資料快閃記憶體(data flash)*9以儲存資料，並且包含開機重置電路*10 (POR) 及低電壓偵測迴路*11 (LVD)，因此將可免除用於保存馬達參數及發生異常時所使用外部的Reset IC及EEPROM，有助於縮小體積並降低系統成本。 ) R# G) Z0 X. N: z8 ?/ W此外，RX62T微控制器包含多種通訊介面，包括三個雜訊消除串列介面(SCI)通道、一個I²C匯流排通道、CAN*12及LIN *13介面。因此可因應多種馬達控制應用的需求。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:32 PM
<開發環境>( u( [3 I3 v5 a0 n
瑞薩提供最適合的環境以符合使用者的除錯需求，包括兩種可做為硬體開發環境的產品：E20支援足以比擬在線模擬器的強大除錯功能，並且價格合理，而E1則以極低的價格提供充分必要的除錯功能。 ) ~% f( Q" ?$ E2 y2 q# O另外，藉由結合E20與MCU除錯基板，即可建構能為RX62T所有功能進行除錯的線上除錯環境。9 z6 V6 ]; u1 E# c. Y
. g6 b" g. j& C4 ^# _- t
瑞薩為自家微控制器提供標準的MCU開發工具High-performance Embedded Workshop (HEW)，可做為整合的開發環境。此環境可讓客戶繼續利用過去以High-Performance Embedded Workshop (HEW) 為先前瑞薩產品所開發的的軟體資源。 . v* |1 ?6 L- w. o, W3 q [ 0 P; {2 p8 e$ G: e2 J瑞薩亦提供C/C++編譯器、符合µITRON*6標準的即時OS，以及可寫入快閃記憶體的Flash Development Toolkit (FDT)。由於RX C/C++編譯器支援先前瑞薩產品的語言、延伸、及endian規格，因此現有軟體資源可輕易移植至RX CPU。同時，瑞薩與協力廠商亦共同開發各種適用於RX家族的軟硬體開發工具。 0 b* U I% p, m: a # e; S, c( q( V<產品背景> ; E9 |* {" q* X1 Y由於環境保護意識的提升，家用電器如空調室外機及冰箱等的變頻器及馬達控制領域等等，對於高效能馬達控制的要求均隨之提高。 因此，上述應用領域目前需要高功能、高效能、及低耗電且包含32位元CPU的微處理器。 6 q, M: G6 y% _/ K, |+ |為了因應上述需求，瑞薩目前在RX62T群組中推出12種款式共計40項產品，不僅藉由採用RX CPU達到高效能及低耗電的目標，更藉由提供對高效能馬達控制而言極為重要的強化計時器與類比功能，以提升易用性並降低系統成本。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:33 PM
<產品詳細資訊> & i9 d- g- d7 c/ p" m0 C K" @: L0 Z5 F& P
RX62T群組產品以最大運作時脈100 MHz執行，採用瑞薩RX高效能CPU核心為基礎，可達到每MHz約1.65 MIPS，以100 MHz執行時可達到165 MIPS的效能。本產品亦包含高速快閃記憶體用於儲存程式，在100 MHz時能以單一週期進行存取，因此即使在CPU以最高速度運作時，亦可完全發揮CPU的效能。- C9 Y- O" l8 A
. {; o- C2 g) j: S' O3 A% A這些產品提供瑞薩DTC (資料傳輸控制) 功能做為傳輸模組，並藉由提供專用的DTC匯流排，可提升內部記憶體與各周邊功能模組之間的資料傳輸速率。! F Y, |4 c4 \
除了使用3.3 V單一電壓電源供應之外，RX600亦首次因應消費性產品及工業設備之需求而支援5 V單一電壓電源供應。% }6 A4 ^4 [8 n* w1 f+ P
- t/ \* C2 O n2 I
在封裝方面，RX62T群組裝置則提供64、80、100、及112 pin之LQFP封裝。 & P* Y- y. v+ y- v, ~0 X3 |0 ~8 ?$ {* c3 u5 Z* K/ S
針對未來的RX600系列產品，瑞薩承諾將運用本公司MUC開發平台有效率且及時地進行開發，不僅包括具有各種晶片內建記憶體容量、封裝類型的產品，同時也將提供具有強烈市場需求之周邊功能產品。: }. h+ D4 f. O
瑞薩同時正加速開發專為低耗電運作所設計的RX200系列產品，未來將可透過RX600及RX200系列產品，提供最適合客戶需求的完整系列產品。作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:34 PM
<備註>2 K" z2 q, N+ z1 ^/ M& M& r
1.CISC: Complex instruction set computer. In contrast to these computers, which feature CPUs that perform complex instructions directly, the RISC (reduced instruction set computer) type aims to achieve hardware simplification and faster speeds by using simpler instructions. CISC computers have the feature that programming is relatively easy since there are so many instructions.8 C& O7 U) J5 R" N) u8 {: a" O9 u
2.PWM: Pulse-width modulation $ c1 p. h4 j4 g' i0 e7 Z* x3.SuperHTM is a trademark of Renesas Technology Corp. # p" P/ T2 V/ b9 E+ P& E7 ]& k# F4.Motor control timer4 Y$ E8 N x' N5 ~/ K: f
A function used to generate the waveforms used to drive a three-phase motor. Motor drive requires three sinusoidal waveform that are displaced in phase by 120 . To implement this drive, sine waves are generated by periodically switching (turning on and off) external circuits (IGBT or MOSFET devices) with the microcontroller's output ports. The motor speed is controlled, and the torque adjusted, by the CPU adjusting the switching intervals. 3 X, C0 o+ \9 Y: G# O/ C. @5.Three-shunt current detection method 9 p- E$ P* @% J& cThis is a method used in systems in which shunt resistors are inserted, as protective resistors, in each of the three arms (U, V, and W) of a three-phase motor drive inverter. The current flowing in each phase is detected from the current flowing in each resistor. 4 b1 A: p) s% [) x+ D/ G: H6.Single-shunt current detection method h2 t9 v7 r3 s. nThis is a method used in systems in which a single shunt resistor is inserted, as a protective resistor, in the ground line of a three-phase motor drive inverter. The current flowing in the shunt resistor is detected. Note, however, that since the current flowing in the resistor is the sum of the U, V, and W phases, the current flowing in each phase is inferred by adjusting the timing with which the current is measured and performing calculations on the detected current levels. 3 D8 z; A# Y' M; }( h% R+ q7.Dhrystone: The performance of the RX62T Group microcontrollers (165 DMIPS) was measured using the Dhrystone 2.1 benchmark. 0 r# e# m* h9 o; |: d0 E' m4 h8.FPU: Floating point unit. This is a circuit dedicated to performing floating-point calculations. FPUs are effective for performing large numbers of floating-point calculations with high precision and at high speed.作者: tk02376 時間: 2010-4-6 02:35 PM
9.Data flash: Data flash is unique Renesas concept, and is a separate function from the flash memory normally used for software storage. It is a flash memory used mainly for data storage./ h8 B" T/ B( F0 n5 w& S
10.Power-on reset circuit (POR)/ v" N% ?1 ^+ K" W7 \' D
A circuit used for microcontroller initialization. This circuit generates the signals for initializing the microcontroller at system power on or when an abnormality occurs. These signals are normally generated by an external reset IC. 5 `- e* T$ ^" W* u2 y( ^: n3 IThis circuit automatically generates the signals for initializing the microcontroller when the system supply voltage rises and enters the set microcontroller operating region. This starts microcontroller operation. ( {1 Q9 k5 Q W$ v l+ EIntegrating this circuit with the microcontroller on the same chip reduces the number of external components and can reduce system costs.* m: J3 @# N* o% c, H* M% {
11.Low-voltage detection circuit (LVD)( D" c7 u. n; u; A) {
This circuit monitors the microcontroller operating voltage and can issue an interrupt to the CPU or reset the CPU if the operating voltage falls below a preset level.4 u$ j9 C% t- O
12.CAN: Controller Area Network. CAN is an automotive network specification proposed by Robert Bosch GmbH. # A& v: q6 _" N: X2 a13.LIN: Local Interconnect Network. LIN is an automotive LAN communication protocol.1 r( y* n% o( d3 ~
14.TRON: The Real-Time Operating System Nucleus. ITRON: Industrial TRON. µTRON: Micro Industrial TRON. ' c/ ~" X. D; w/ _ E1 v# b9 g" V u*本文件所述其他產品、公司，與品牌之名稱，為其個別所有人之財產。- d2 i2 {# `; `1 K% ~3 W
