Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

Renesas Electronics, un fournisseur leader de solutions de semi-conducteurs avancés, a annoncé aujourd’hui les groupes RX65N et RX651 de microcontrôleurs (MCU) 32 bits, qui constitueront la principale lignée de prochaine génération de la famille RX proposée par Renesas. Les groupes RX65N/RX651 peuvent être utilisés dans divers domaines d’application tels que les machines industrielles en réseau et l’automatisation des bâtiments. En adoptant les nouveaux MCUs RX65N/RX651, les fabricants de systèmes peuvent accroître les performances fondamentales de leurs systèmes tout en ayant également la possibilité de reprogrammer en toute sécurité la mémoire flash intégrée via un réseau local sans fil (Wireless Local Area Network, WLAN) ou un réseau Ethernet, etc. Il est donc possible d’effectuer des changements en fin de production en termes de calibration et de réglages des machines et des programmes de contrôle. De même, le contrôle souple des machines permet de tenir compte des modifications dans l’environnement d’installation ou des exigences de l’utilisateur final.

L’expansion de l’Internet des objets industriels (Industrial Internet of Things, IoT) et de l’Industrie 4.0 a amplifié la demande en termes de composants de connectivité réseau sécurisés dans les environnements de fabrication. La connectivité réseau permet de surveiller l’état de fonctionnement des machines à la fois à l’intérieur et à l’extérieur de l’usine, d’échanger des données, d’apporter des modifications aux instructions de production, et de mettre à jour les paramètres de l’équipement. Les fabricants de systèmes doivent également pouvoir reprogrammer en toute sécurité le firmware ou les données de la mémoire flash intégrée à la puce du MCU pour actualiser les fonctions de contrôle de la machine en temps opportun.

Les nouveaux groupes de MCU RX65N et RX651 réduisent la charge de travail relevant du développement tout en facilitant la construction de systèmes pour l’IIoT et l’industrie 4.0.

Principales caractéristiques des nouveaux groupes de MCU RX65N et RX651

1) Processus 40nm pour cinq fois plus de rendement énergétique par rapport aux MCU concurrents de la même catégorie et une durée de fonctionnement de la batterie significativement plus longue.

Les développeurs de systèmes veulent des MCU avec de meilleur rendement énergétique, d’excellentes performances de processeur et des fonctions de communication avancées qui puissent exécuter du middleware, traiter des données de capteurs et contrôler des fonctions essentielles pour la connectivité réseau de systèmes alimentés par batterie dans des environnements de fabrication. Ces nouveaux MCU RX65N et RX651 sont fabriqués à partir de cœur de CPU RXv2 qui adopte le processus technologique 40 nanomètres (nm), affichant un score Coremark® de 516. Avec un courant de fonctionnement de 15 milliampères (mA) (typ.), la performance de puissance est de 34,4 CoreMark/mA – jusqu’à cinq fois supérieure à celle des MCU 32 bits comparables dans la gamme de fréquence de fonctionnement de 120 mégahertz (MHz) (Note 1). Avec 1 mégaoctet (Mo) de mémoire flash et 256 kilo-octets (Ko) de RAM, le logiciel peut être développé pour fonctionner exclusivement en mémoire interne. À elle seule, la mémoire intégrée peut accueillir des logiciels pour le traitement du middleware de communication pour la connectivité réseau, ainsi que des zones tampons. Ceci évite l’accès à de la mémoire externe, réduisant donc la consommation d’énergie, et contribuant ainsi à prolonger encore la durée de fonctionnement de la batterie.

2) Ajoute de la performance et de nouvelles fonctionnalités tout en supportant les capacités de contrôle des MCU de la génération précédente.

La haute performance du cœur de CPU RXv2 offre 1,3 fois les performances de traitement de microcontrôleurs 32 bits comparables dans la classe de fréquence de fonctionnement 120 MHz (Note 1). Ce haut niveau de performance permet aux nouveaux groupes RX65N et RX651 de gérer les fonctions de communication et autres fonctions supplémentaires qui font usage de la connectivité réseau, en plus des opérations classiques de mesure de données et de contrôle de séquence.

Les nouveaux groupes RX65N et RX651 conservent des fonctions de communication déjà existantes, tels que Ethernet, USB, CAN, UART, SPI et I2C des groupes RX63N et RX631, qui ont tous deux remarquablement fait leurs preuves dans divers domaines d’application des machines industrielles. En outre, ces nouveaux MCU fournissent un module de connexion WLAN via une interface SD hôte capable d’assurer la communication de données sur 4 bits, ainsi qu’en Quad SPI avec un support pour des connexions à de la mémoire flash série. Pour gérer toutes les piles de communication requises, 256 Ko de RAM intégrée peuvent être utilisés pour gérer les tampons (buffers).

Des modules matériels AES 1 (note 2) et TRNG 2 (note 3) peuvent être utilisés pour crypter et décrypter les données de communication, assurant le transfert des données en toute sécurité sur les réseaux. La fonction « protection de zone » permet d’appliquer une protection contre l’écrasement de zones déterminées lors de la mise à jour des programmes dans la mémoire flash embarquée. Ainsi, il est impossible que la mémoire flash soit mal reprogrammée.

L’ensemble des fonctions décrites ci-dessus assurent une communication sécurisée sur les réseaux ainsi qu’une reprogrammation en toute sécurité avec une protection contre l’écrasement erroné des données. Cela permet aux fabricants de système de recevoir le feedback de fonctions d’intelligence artificielle (AI) utilisant le Cloud ou le Fog computing, d’actualiser les paramètres de la machine ou contrôler des fonctions en temps opportun par une reprogrammation via un réseau.

3) Réduction du temps de développement d’environ 20% ce qui contribue à une mise sur le marché précoce.

En plus de fournir des MCU qui maintiennent un degré élevé de compatibilité avec les membres antérieurs de la famille RX ainsi que des compilateurs, des débogueurs, des outils de génération de code, et des programmateurs de flash, Renesas fournit un complet IDE (environnement de développement intégré, Integrated Development Environment). De multiples exemples et pilotes logiciels sont également fournis par Renesas, y compris des pilotes FIT (Firmware Integration Technology). FIT est un tout nouveau concept qui met l’accent sur la simplification de l’intégration des modules pilotes de fonctions périphériques et améliore la portabilité entre MCU RX, en offrant des fonctions d’API communes pour assurer une migration facile vers et à partir de produits existants qui soutiennent FIT. Les pilotes de périphériques et le middleware peuvent être combinés et utilisés dans le processus de développement avec des échantillons de code source pour des fonctions périphériques, qui sont pris en charge par un outil de génération de code. La documentation sur l’intégration de modules FIT, les manuels, les mises à jour techniques, etc., peut être mise à jour et référencée en utilisant des outils liés à un IDE, comme e2 studio, pour encore plus de flexibilité au cours du développement. Cela signifie que les pilotes de périphériques et du middleware peuvent être développés en moins de temps, réduisant la charge de travail de développement du système global d’environ 20% et donc permettant des temps de mise sur le marché plus courts.

Disponibilité

Des échantillons des groupes de MCU RX65N et RX651 sont disponibles dès maintenant. (La disponibilité est sujette à des changements sans préavis.)

http://www.renesas.com