Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

Renesas Technology Europe a annoncé une nouvelle génération de microcontrôleurs (MCU) de la famille R8C qui sont basés sur le plus récent procédé technologique mis au point pour les applications 8 bits de haute performance. Construits autour d’un puissant cœur CPU* 16 bits, les microcontrôleurs R8C/3x avec flash embarquée sont dotés d’une plage étendue de tension de fonctionnement allant de 1,8 V à 5,5 V. Ils possèdent des fonctions analogiques nouvelles et enrichies, comme des circuits de réinitialisation à la mise sous tension uniquement sensibles-au-niveau (level-only-sensitive), des convertisseurs numériques/analogiques haute vitesse et des comparateurs analogiques. De plus, l’ensemble de leurs performances ont été stimulées par l’ajout d’un contrôleur de transfert des données (DTC : data transfer controller) et d’une fonction d’opération en arrière-plan (BGO : background operation) pour l’écriture en mémoire flash.

Deux différentes familles de produits sont disponibles : R8C/3xC avec des caractéristiques avancées et R8C/3xD pour les applications avec des exigences périphériques réduites.

La large mémoire allant de 4 Ko (R8C/32C, R8C/32D) à 128 Ko (R8C/38C) et les différents boîtiers disponibles de 20 à 80 broches offrent aux concepteurs utilisant ces microcontrôleurs une souplesse et un choix accru. Un boîtier ultra fin QFN (0,8 mm) est également disponible avec le R8C/3GC à 24 broches et le R8C/3JC à 36 broches. Tous ces nouveaux microcontrôleurs sont compatibles avec les produits R8C existants, offrant la possibilité aux utilisateurs d’ajouter rapidement de nouvelles fonctions à leurs produits existants tout en réduisant le temps de mise sur le marché. Les applications principales pour ces nouveaux composants comprennent les appareils ménagers, les réseaux de capteur, les équipements de gestion de puissance et les produits d’automatisation de bâtiment.

Ces nouveaux composants au sein de la famille de microcontrôleurs R8C possèdent des caractéristiques qui permettent aux ingénieurs de concevoir des systèmes plus intelligents, de plus faible consommation d’énergie et plus fiables ; le tout pour un coût encore réduit. Ces dernières années, la famille R8C s’est imposée comme la solution haute performance pour les applications 8 bits. Le nouveau R8C/3x affiche une plus haute performance du fait de l’intégration d’un contrôleur de transfert des données (DTC : data transfer controller) pour le déplacement efficace des données et d’une fonction d’opération en arrière-plan (BGO : background operation) pour permettre les actions d’écriture dans la flash sans l’intervention du CPU. Ces blocs matériels spécialisés gèrent automatiquement des opérations complexes, libérant le CPU pour l’exécution de fonctions supplémentaires et permettant ainsi de réaliser au final des systèmes plus riches en fonctionnalités et plus robustes.

Les nouveaux composants de la famille R8C intègrent des fonctions enrichies dans des produits aussi petits que 20 broches avec 4 Ko de mémoire flash. Les utilisateurs peuvent faire appel à eux pour étendre les fonctionnalités de toute application sans qu’il y ait d’impact sur le coût.

Résumé des caractéristiques clés des nouveaux microcontrôleurs de la famille R8C

• Fonctionnement sous 1,8 V à 5,5 V En supportant une gamme étendue de tensions de fonctionnement, les nouveaux microcontrôleurs de la famille R8C fournissent aux concepteurs de système plus d’opportunités pour configurer leurs sources d’alimentation, réduisant potentiellement le coût système par l’élimination de composants superflus. De plus, le fonctionnement sous 1,8V de ces composants aide les applications alimentées sur batterie à être plus efficaces dans leur réduction de la consommation d’énergie.

• Flash de données enrichie avec opération en arrière-plan ---La flash de données est une mémoire flash embarquée de haute endurance, prévue spécifiquement pour le stockage des données. Elle est exclusivement disponible chez Renesas Technology. La flash de données des nouveaux microcontrôleurs R8C/3x possède une fonction BGO qui permet au CPU d’exécuter des instructions alors que des données sont écrites ou effacées dans la flash de données. Cette possibilité facilite beaucoup le développement du programme puisqu’il n’est pas nécessaire de prendre spécialement en considération les temps d’écriture ou d’effacement dans la flash de données. De plus, la capacité de cette mémoire flash de données a été accrue jusqu’à un total de 4 Ko (quatre blocs de 1 kilo-octet chacun), soit deux fois plus que les précédents composants de la famille R8C ; ainsi plus d’informations peuvent être sauvegardées.

• Contrôleur de transfert de données ---L’ensemble des nouveaux groupes R8C, même les composants à 20 broches, comprennent un DTC qui assument des fonctions similaires à celles d’un contrôleur d’accès direct mémoire (DMA : direct access memory). L’unité DTC gère les transferts de données de mémoire à mémoire, ou de mémoire vers les périphériques, sans l’intervention du CPU. Pendant que le DTC s’occupe des transferts de données automatiquement, le CPU peut effectuer d’autres opérations, ainsi la performance globale du système peut être accrue et la taille du code programme est significativement réduite. De surcroît, le DTC est étroitement couplé aux périphériques ce qui fait que toute interruption matérielle peut déclencher le DTC pour déplacer automatiquement les données d’un emplacement à un autre en mémoire, pour une réponse rapide. Cette possibilité est très utile dans de nombreux cas. Quand le DTC est utilisé pour déplacer les données du convertisseur A/N vers la RAM, cela élimine le traitement d’interruption par le CPU, réduisant significativement le temps d’exécution de cette opération.

• Oscillateur haute vitesse embarqué Les nouveaux composants de la famille R8C disposent d’un oscillateur haute vitesse embarqué qui fournit des signaux d’horloge précis à 40 MHz, 36,864 MHz et 32 MHz. Cette horloge haute vitesse interne rend inutile l’appel à un résonateur externe, réduisant la totalité des coûts système. La sortie de l’oscillateur peut piloter directement des unités timer 16 bits, permettant l’implémentation d’un contrôle PWM (pulse width modulation) haute vitesse.

• Fonctions analogiques enrichies Les composants R8C/3x possèdent plus de périphériques embarqués que les précédents modèles de la famille R8C, pour de plus hauts niveaux d’intégration et de fonctionnalité. Parmi les nouvelles fonctions disponibles dans tous ces composants, citons : de multiples comparateurs analogiques, un contrôleur de réinitialisation à la mise sous tension qui supporte les sources d’alimentation à montée lente, une unité convertisseur analogique/numérique (2,15 µs) avec de multiples registres pour les résultats de conversion. De plus, les membres des groupes R8C/33C à 32 broches et R8C/35C à 52 broches comprennent également un convertisseur numérique/analogique (DAC). Les fonctions analogiques des microcontrôleurs R8C en font des candidats idéaux pour les applications capteur.

• Une plus grande souplesse avec jusqu’à cinq timers 16 bits, deux timers 8 bits et RTC. Ces puissants timers permettent la fonction encodeur et le contrôle moteur triphasé avec génération automatique de temps mort.

• Les fonctions sécurité pour les appareils ménagers, comme un timer chien de garde (watchdog) indépendant, une détection ADC de déconnexion et un logiciel MCU self-test gratuit, certifié VDE et compatible avec le standard européen IEC60730.

Outils matériels/logiciels

Renesas offre un support de développement système complet pour les microcontrôleurs de la famille R8C. L’émulateur E8a de débogage embarqué, universel et économique, facilite le développement système et peut également être utilisé en tant que programmeur de la flash embarquée dans le système. L’environnement intégré de débogage et de développement HEW (High-performance Embedded Workshop) de Renesas comprend une chaîne complète d’outils de compilation C/C++.

Une version de HEW qui peut générer jusqu’à 64 Ko de code applicatif est disponible gratuitement. De plus, l’émulateur E100 est en développement. Ce puissant émulateur dans le circuit bénéficiera de possibilités étendues de débogage et fournira une plate-forme unifiée d’émulation pour tous les microcontrôleurs Renesas. Ses caractéristiques avancées, telles que le paramétrage par glisser-déposer (drag-and-drop) de points événement (event points) matériels complexes et le filtrage instantané de trace de données, seront opérationnelles via des interfaces de débogage graphiques, puissantes mais néanmoins conviviales.

http://www.renesas.com