RL78 - RL78

RL78 Ailesi mikrodenetleyiciler
Genel bilgi
başlatıldı 2010 ; 11 yıl önce ( 2010 )
Durdurulan akım
Ortak üretici(ler)
Verim
Maks. CPU saat hızı 32 kHz - 40 MHz
veri genişliği 16
Adres genişliği 20
Mimari ve sınıflandırma
Başvuru Gömülü ,
ev aletleri ,
otomotiv
mikromimari RL78-S1 (8 bit),
RL78-S2 (16 bit),
RL78-S3 (16 bit)
Komut seti RL78 Ailesi
Talimatlar 74 (RL78-S1),
75 (RL78-S2),
81 (RL78-S3)
Fiziksel Özellikler
çekirdekler
Tarih
selefi 78K0R

RL78 Aile 16-bit işlemci için çekirdek gömülü mikrokontrolörlerin ait Renesas Electronics , 2010 yılında tanıttı.

Mimari

Sekiz adet 8 bitlik kayıt veya dört adet 16 bitlik kayıt çifti olmasına rağmen, esas olarak tüm aritmetik işlemler tek bir akümülatörde (A kaydı veya AX kayıt çifti) gerçekleştirilir. Çoğu modelde hızlı bir şekilde seçilebilen dört kayıt bankası bulunur.

Özel amaçlı kayıtlar şunlardan oluşur:

Veri adresleme çoğunlukla 16 bittir, tüm RAM ve özel işlev kayıtları, adres alanının (0xF0000–0xFFFFF) yüksek 64 KB'sinde bulunur ve veri erişimleri bu bölgeye varsayılandır. Adres alanının diğer bölgelerine erişim, yüksek dört adres bitinin bunun yerine özel bir "ekstra segment" kaydından gelmesi gerektiğini belirten bir "ES" önek işlem kodu kullanır.

Temel 2 işlenen ALU işlemleri aşağıdaki biçimlerde gelir:

  • A, #immediate (A ← A op hemen)
  • A, kayıt (A ← A op kaydı)
  • kayıt ol, A (kayıt ol ← kayıt ol op A)
  • A, addr8 (A ← A op [addr8], özel fonksiyon kayıtlarıyla sınırlı aralık)
  • A, addr16 (A ← A op [addr16], ES: önek isteğe bağlı)
  • A, [HL] (A ← A op [HL], ES: ön ek isteğe bağlı)
  • A, [HL+bayt] (A ← A op [HL+bayt], ES: ön ek isteğe bağlı)
  • A, [HL+B] (A ← A op [HL+B], ES: önek isteğe bağlı)
  • A, [HL+C] (A ← A op [HL+C], ES: önek isteğe bağlı)

Kod adresleri, aksine, ROM'un bulunduğu adres alanının alt kısmına varsayılandır. Kontrol aktarım talimatları (atlama ve arama) 20 bitlik bir adresin belirtilmesine izin verirken, dolaylı kontrol aktarımları 16 bitlik bir kayıt adresi ve 4 bitlik bir "kod segmenti" kaydının birleşimini kullanır. 8086 mikroişlemcisinin aksine, ayrı yakın ve uzak dönüş talimatları yoktur; tüm alt program çağrıları tam 20 bitlik dönüş adresini gönderir.

Mimari sürekli olarak küçük endiandır ve tüm çoklu bayt değerleri en az anlamlı bayt olarak görünür.

mikromimariler

RL78 Ailesi, 3 aşamalı talimat boru hattına sahip , akümülatör tabanlı bir kayıt bankası CISC mimarisidir . 20 bit (1 megabayt ) adres alanı . Temel komut seti mimarisi , 80 komuttan 75'i aynı komuta sahip olan 78K0R'den başarılıdır.

RL78, aşağıdaki gibi üç mikro mimari varyantına sahiptir .

μ-Ark ALU Kayıtlar Talimatlar Boru hattı Açıklama Belgeler
RL78-S3 16 bit 8 × 8 bit × 4 banka 81 (75+6) 3 aşamalı μ-kemerli varyantlar
RL78-S2 16 bit 8 × 8 bit × 4 banka 75 3 aşamalı
RL78-S1 8 bit 8× 8-bit (banka yok) 74 (75-1) 3 aşamalı
78K0R 16 bit 8 × 8 bit × 4 banka 80 (75+5) 3 aşamalı Doğrudan öncül
Genişletilmiş 78K/0
78K0S 8 bit 8× 8-bit (banka yok) 47 Yok Basitleştirilmiş 78K/0
78K0 8 bit 8 × 8 bit × 4 banka 48 Yok Temel 78K/0 çekirdek

Uygulamalar

RL78, mekanik sistem kontrolleri ve kullanıcı arayüzleri için geniş bir uygulama alanı yelpazesini kapsar .

gruplama

RL78 Ailesi, benzersiz adlandırma kuralları olan bazı gruplara ayrılmıştır.

  • G1x: Genel amaçlı kullanım için
  • L1x: Segment LCD kontrolleri için
  • I1x: Esas olarak endüstriyel kullanım için
  • F1x: Otomotiv kullanımı için
  • D1x: Yalnızca otomotiv müşterileri için özel olarak tasarlanmıştır

Uygulama örnekleri

RL78 için uygun olan tüketici elektronik gibi beyaz eşya (dahil çamaşır makineleri , çamaşır kurutma makinelerinin , bulaşık makineleri , buzdolapları ve klimalar ,) Küçük ev aletleri (içerir; güç araçları , elektrikli süpürge ve kahve makinesi ) ve tıbbi cihaz (dahil; elektronik diş fırçaları , kan şekeri ölçüm cihazları , holter monitörleri ). Ayrıca fabrika otomasyon altyapısı ( sensörler , göstergeler ve aktüatörler dahil ) ve enerji tasarrufu ( akıllı sayaçlar , inverter kompresörler ve aydınlatma kontrol sistemleri dahil ) için de kullanılır.

İçin otomotiv sanayi , düşük güç ve boyut kısıtlı uygulamalar ideal gibi RL78 otomotiv adanmış iletişim arayüzleri, uygundur CAN , LIN ve IEBus ve fırçasız DC elektrik motoru çözümleri. Bazı ürünler için 105 °C (221 °F), 125 °C (257 °F) ve 150 °C (302 °F) olmak üzere üç özel maksimum ortam sıcaklığı derecesi mevcuttur.

Tarih

RL78 (130nm MF3 flaş işlemi), yeni Renesas Electronics şirketinden NEC Electronics ve Renesas Technology'nin birleşmesinden ortaya çıkan ilk yeni MCU idi ve NEC 78K0R (150nm MF2 flaş işlemi) ve Renesas Technology R8C mikro denetleyicilerinin özelliklerini birleştirdi. RL78 çekirdek varyantları, NEC 78K0R çekirdeğinden gelişen S1, S2 ve S3 tipi çekirdekleri içerir. Temel S1 çekirdeği 74 talimatı destekler, S2 çekirdeği kayıt bankacılığı ekler ve 75 talimatı desteklerken, S3 çekirdeği bir çip üzerinde çarpan / bölücü / çoklu birikim ekler ve 81 talimatı destekler.

RL78, son derece düşük güçlü ancak yüksek düzeyde entegre mikro denetleyici uygulamalarını ele almak için geliştirildi, bu amaçla çekirdek, ADC veya seri arabirimin cihazı uyandırmak için belirli koşulları karşılayacak şekilde programlanabileceği “snooze modu” adı verilen yeni bir düşük güç çalışma modu sundu. 0.52uA aşırı düşük güç STOP modundan.

Yazılım ve geliştirme araçları

RL78 Ailesi, çeşitli donanım ve yazılım geliştirme araçlarıyla desteklenir.

Derleyiciler ve IDE'ler

GNU Compiler Collection , Renesas CS + (eski CubeSuite +), Renesas e 2 stüdyo (dayalı Eclipse ) ve IAR Systems'in 'derleyici ve geliştirme ortamı mevcuttur. Renesas CS+ IDE , yalnızca hata ayıklama amaçlı kullanım için ücretsizdir ve standart ELF yürütülebilir dosyalarını destekler . Renesas tarafından tanımlanan RL78 ABI, IAR'ın V2 ve daha yüksek derleyicileri ile uyumludur.

Gerçek zamanlı işletim sistemleri

İlgili gerçek zamanlı işletim sistemleri , CMX Systems, Inc.'in CMX-RTX , Micrium, Inc.'in mC / OS-II ve microC / OS-III , ITRON OS Segger Mikroişlemci Systems'in Embos , freertos ve ChibiOS / RT Desteklenmektedir.

Kod oluşturma araçları

Renesas, APPLIcation LEading Tool (Applilet) adlı ücretsiz bir kod oluşturma aracı sağlar .

Flash ROM programlama kitaplıkları

Renesas ücretsiz kendi kendini programlama kitaplıkları sağlar; Code Flash Kitaplıkları (CFL) ve Veri Flash Kitaplıkları (DFL) . Veri flaşının aşınma dengeleme ve sağlamlık eklemesi için bir EEPROM Öykünme Kitaplığı (EEL) da mevcuttur . Standart T01 tipi, "Tiny" T02 tipi ve "Pico" T04 tipi (yalnızca DFL) dahil olmak üzere uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için farklı DFL ve EEL sınıfları mevcuttur.

Devre içi emülatörler

Birkaç şirket, çip üzerinde hata ayıklayıcılar ve tam özellikli devre içi öykünücüler sağlar . Renesas, Lauterbach ve iSystems gibi üçüncü tarafların yanı sıra çip üzerinde hata ayıklayıcılar da yapar . Renesas ve iSystems, tam özellikli devre içi emülatörler sağlar.

Çipte cihaz programlama araçları

Cihaz programlama, çip üzerindeki hata ayıklama portu kullanılarak veya cihazların özel seri programlama modu kullanılarak gerçekleştirilebilir. Renesas, Renesas Flash Programmer (RFP) ve bağımsız programcılar aracılığıyla hata ayıklama araçlarıyla seri programlama modunu destekler ; PG-FP5 ve PG-FP6 , birkaç üçüncü taraf RL78'i kendi cihaz programcılarıyla desteklerken.

Varyantlar

RL78 Ailesi, 16K Bayt flash bellekli 20pin'den 512K Bayt flash belleğe sahip 128pin'e kadar bir dizi cihaza sahiptir .

RL78/G13

RL78/G13, çip üzerinde +/- %1 doğruluk, bekçi köpeği zamanlayıcı , RTC , açılış sıfırlama , düşük voltaj algılama, 26 kanal 10 bit ADC, 16x16 Çarpan, 32/32 Bölücü, I2C , CSI/SPI entegre eder , UART , LIN, çok fonksiyonlu zamanlayıcı dizisi ve ayrıca donanımda yerleşik IEC 60730 güvenlik desteği. Bu eleman kombinasyonu, sistem tasarımcısının, mikro denetleyicideki yüksek entegrasyon seviyesi nedeniyle çok düşük güç seviyelerinde ve düşük maliyetle çalışan yüksek performanslı (41DMIPS) sistemler elde etmesini sağlar.

RL78/G12

G12, 2012'de tanıtılan G13'ün daha küçük bir versiyonudur. RL78/G12 . G13 işlevselliğini entegre +/- %1 24 MHz osilatör, sıfırlama devresi, düşük voltaj algılama devresi, watchdog zamanlayıcı, veri ile sağlamasına rağmen, 2 KB ila 16 KB arasında küçük boyutlu flash belleğe sahip 20, 24 ve 30 pinli paketlerle sunulur. A/D dönüştürücü test işlevine sahip çip üzerinde, arka planda çalışan ve işlevsel güvenlik dahil olmak üzere flaş.

Bu küçük cihaz, küçük ev aletleri ve genel tüketici elektronik cihazlarında olduğu gibi kullanıma uygun bir alt mikro denetleyici olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

RL78/G14

2012'de RL78 ailesine G14 adı verilen bir ilave tanıtıldı . Bu cihaz, RL78/G13, 2 Kanal 8-bit D/A, 2 Kanal karşılaştırıcı ve zamanlayıcı dizisinden daha hızlı işlem yapabilen ek çarpma ve bölme ve çarpma-biriktirme talimatlarının dahil edilmesiyle daha yüksek entegrasyon seviyeleri sunar. motor kontrol uygulamaları.

  • Çok İşlevli Zamanlayıcı Dizi Birimi (TAU):
  • Kodlayıcı işlevli zamanlayıcı dizisi
  • Zamanlayıcı dizi birimi (16 bit, 8 kanal)
  • Aralık zamanlayıcı (12 bit, 1 kanal)
  • Watchdog zamanlayıcı (17-bit, 1 kanal)
  • Tam gerçek zamanlı takvim işlevi
  • Motor kontrol zamanlayıcısı (16 bit, 8 kanal)
  • Faz zamanlayıcı (16 bit, 2 kanal)
  • G/Ç zamanlayıcı (16 bit, 1 kanal)

RL78/I1A

RL78 çekirdeğinin uygulamaya özel bir versiyonu (ASSP) 2012'de aydınlatma sistemlerini kontrol etmek için tanıtıldı , bu cihaza RL78/I1A adı verildi. Cihazın özel PWM zamanlayıcıları gibi belirli özellikleri , güç kaynağının güç faktörü düzeltmesi ile ince karartma, aydınlatma sırası ve renk sıcaklığı kontrolü sağlar. Ayrıca DALI , DMX512 ve çoklu sensör & kullanıcı arayüzü kontrolleri için entegre haberleşme fonksiyonları sağlanmaktadır. RL78/I1A için uygulamalar şunları içerir: bina otomasyonu , LED sürücüleri , aydınlatma kontrolleri, floresan balastlar , acil durum aydınlatması, HID balastlar, dijital güç kaynakları, düşük maliyetli invertör kontrolleri.

RL78/L12

LCD Sürücülü Mikrodenetleyici serisi

2013'ün başında seri üretime giren RL78/L12 , 35 segment x 8 veya 39 segment x 4 için entegre LCD sürücü özelliği içerir. Üç alternatif LCD sürücü yöntemi etkinleştirilebilir: ayrık kapasitör, kapasitif şarj pompası veya harici ayrık direnç. Bölünmüş kapasitör yöntemiyle, 3V'de 0,6uA'lık düşük güçlü bir LCD sürücü elde edilebilir. Her segment pini için seçilebilir fonksiyonlar (Seg veya I/O) ve hem cam hem de panel için sürücü.

RL78/F1x

Otomotiv Mikrodenetleyicileri

RL78 F12 , F13 , F14 , & F15 cihazları, orijinal NEC 78K0R/Fx3 cihazlarının yerini, kalıp küçültme, daha yüksek çekirdek hızı (32MHz), geliştirilmiş çip üzerinde hata ayıklama yeteneği, yeni çevre birimleri, güvenlik özellikleri ve genişletilmiş paket dahil olmak üzere birçok güncelleme ile değiştirdi ve hafıza seçenekleri. r01an2639ej uygulama notu , 78K0R/Fx3'ten RL78/F1x'e geçiş yapılırken kılavuz olarak kullanılabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar