Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

Renesas Electronics a annoncé la disponibilité de ses nouveaux microcontrôleurs (MCU) 16 bits, RL78/F13 et RL78/F14, qui contribuent à accroître l’efficacité du développement, à réduire les coûts système, à abaisser la consommation d’énergie du système et à améliorer les fonctions de sécurité fonctionnelle ; le tout destiné aux systèmes de contrôle automobile.

Ces nouveaux MCU sont constitués de 91 composants répartis comme suit : 60 pour le groupe RL78/F13 et 31 pour le groupe RL78/F14. Les MCU RL78/F13 sont conçus pour être utilisés dans une large gamme d’applications automobiles : des systèmes de contrôle de l’habitacle, tels que la gestion d’énergie pour les modules fenêtre et rétroviseur, aux systèmes de contrôle moteur automobile comme les pompes électriques de lave-glace ou les ventilateurs. Les MCU RL78/F14 ciblent les applications de contrôle de l’habitacle, tel que le BCM (Body Control Module) et le HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) qui requièrent des capacités de mémoire plus étendues.

Ces dernières années, les automobiles font de plus en plus appel à l’électronique, pour des fonctions telles que la reconnaissance en temps réel et la connexion aux technologies de type Cloud, devenant des véhicules qui peuvent assurer, au-delà de leur fonction première de nous transporter, une conduite plus sûre, plus sécurisante et plus agréable. Par ailleurs, si la tendance vers une diversification des spécifications par constructeurs et par modèles se maintient, il existe également une demande pour une gamme étendue de MCU qui puisse couvrir tous les systèmes d’ECU (Electronic Control Unit) en fournissant une solution de plate-forme commune.

De plus, si l’utilisation de l’électronique dans les automobiles croît, le nombre d’ECU au sein d’une seule voiture augmente également. C’est pourquoi, les constructeurs automobiles, tout comme les fabricants d’ECU, investissent dans la miniaturisation, le gain sur le poids et la réduction de la consommation des ECU, tout en s’efforçant d’assurer une sécurité optimale. Renesas répond parfaitement aux exigences de ce marché en introduisant ses nouveaux MCU RL78/F13 et RL78/F14 qui offrent une riche panoplie de fonctionnalités ainsi que les caractéristiques de sécurité requises pour les prochains développements d’ECU.

Caractéristiques principales des MCU RL78/F13 et RL78/F14

1) Une gamme étendue de produits assurant une approche plate-forme favorise un cycle de développement efficace Afin de répondre à des exigences telles que la possibilité de changer de taille de mémoire ROM selon les différentes spécifications systèmes ou la possibilité de réutiliser ces composants dans des systèmes complètement différents, ces nouveaux MCU intègrent tous le même coeur CPU, des fonctions périphériques dont les fonctions réseaux typiques du secteur automobile tels que le CAN (Controller Area Network) et le LIN (Local Interconnect Network), et un brochage compatible.

Plus précisément, les MCU RL78/F13 disposent d’une taille de mémoire flash allant de 16 à 128 kilo-octets (Ko) et de boîtiers dotés de 20 à 80 broches, les MCU RL78/F14 ont une capacité de mémoire flash interne de 48 à 256 Ko, des boîtiers de 30 à 100 broches et une capacité de mémoire RAM atteignant 20 Ko. Avec une gamme aussi étendue, les MCU RL78/F13 et RL78/F14 satisfont un grand nombre d’applications. Ils permettent la construction de plate-formes de développement permettant une réutilisation d’éléments de conception tels que des modules logiciels ou des circuits imprimés ; ce qui contribuera à améliorer l’efficacité globale du développement système.

De plus, les microcontrôleurs, RL78/F13 et RL78/F14, héritent respectivement des puissantes fonctions des coeurs de CPU existants de Renesas, 78KOR et R8C. Ainsi, les fabricants de systèmes peuvent utiliser efficacement les technologies existantes, tout en assurant une meilleure performance par l’ajout d’instructions multiplier-accumuler (multiply-accumulate) au sein du coeur CPU.

2) Des boîtiers compacts, supportant des hautes températures de fonctionnement jusqu’à 150°C, permettent une réduction de la taille globale du composant. Renesas a développé un nouveau boîtier QFN (Quad Flad No-leads) pour répondre à cette demande d’ECU encore plus compactes. Comparés aux solutions SSOP (Shrink Small Outline Package) à 32 broches, actuellement proposées par Renesas, le nouveau boîtier QFN réduit les surfaces de montage d’environ 69%. Cette nouvelle version QFN se distingue par des indentations sur la face comportant les broches, ce qui améliore la mouillabilité des soudures lors du montage. Il est possible de monter ces nouveaux composants MCU sans effectuer de changement sur la ligne de production en usine. L’adoption de ce nouveau boîtier QFN induit une réduction de la taille du circuit imprimé, participant ainsi à la miniaturisation globale des systèmes ECU.

Enfin, alors qu’il y a une demande croissante pour réunir les éléments mécaniques et électroniques en montant directement les MCU au sein des actionneurs afin d’accroître le degré de miniaturisation du système, il était difficile d’utiliser des microcontrôleurs existants sachant que dans de telles applications (comme les pompes hydrauliques) la température ambiante (Ta) peut atteindre des niveaux élevés. Ces nouveaux MCU RL78/F13 et RL78/F14 pouvant fonctionner à des températures ambiantes de 150°C, peuvent être directement montés dans les actionneurs.

3) Une réduction de 50% de la puissance consommée en mode de veille contribue à faible consommation du système En adoptant un procédé à consommation en courant réduite, la consommation en mode de veille des MCU RL78/F13 et RL78/F14 est divisée par deux (par rapport au 1 μA (microampère) des MCU existants 78K0R/Fx3 de Renesas). De plus, ces nouveaux MCU contribuent aussi à diminuer la consommation en courant en permettant d’effectuer les conversions A/N sans activer le CPU.

4) Un ensemble étendu de fonctions hardware assurant la sécurité fonctionnelle Des structures améliorées (à des fins de sécurité fonctionnelle) permettant de détecter les pannes électriques ou électroniques ainsi qu’une garantie de fiabilité sont deux exigences aujourd’hui fortement attendues par les équipementiers automobiles, en vue d’assurer la conformité à la norme ISO 26262 de sécurité fonctionnelle. Il y a également un besoin croissant d’incorporer des fonctions d’autodiagnostic au sein des MCU.

Les MCU RL78/F13 et RL78/F14 intègrent plusieurs caractéristiques hardware qui assurent la sécurité fonctionnelle des systèmes incluant : une fonction test qui vérifie que le convertisseur A/N opère correctement (en convertissant une tension référence ou la tension d’alimentation puis en la comparant à une valeur standard) ; une fonction qui empêche des pertes logicielles en alertant sur la saturation de la pile grâce à une interruption ; et une fonction qui détecte si une horloge externe a arrêté de fonctionner en comparant sa valeur à celle d’un oscillateur interne.

Disponibilité

Des échantillons des nouveaux MCU RL78/F13 et RL78/F14 de Renesas Electronics seront disponibles dès octobre 2013. La production de masse est prévue pour septembre 2014 et devrait atteindre un volume combiné de 2 500 000 unités par mois en septembre 2015.

http://www.renesas.eu