瑞萨发布采用片上大容量闪存和SRAM的MCU

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瑞萨发布采用片上大容量闪存和SRAM的MCU [复制链接]

瑞萨科技推出采用片上闪存的 32 位 MCU SH74504 和 SH74513 ， 有助于汽车应用中的辅助驾驶控制系统实现“ 主动安全” 功能 ， 并可实现比早期同类产品更高的性能。样品将从2009年2月开始在日本交付。
SH74504 和 SH74513 是采用瑞萨科技 SuperH 系列中最强大的 SH -4A CPU 内核。这些器件采用 90 nm 工艺技术制造， 工作频率为 240 MHz ， 这是业界带有片上闪存的 MCU 的最快速度。这些器件可以提供足够的存储容量，SH74504和SH74513的嵌入式闪存分别为2 MB和1.5 MB，片上SRAM均为512 KB。 这  
可以实现障碍检测和防撞系统应用所必需的大量传感器数据的高速处理，从而支持辅助驾驶系统的增强性能。此外，这些MCU提供了采用5通道CAN的先进片上车载网络能力，而且SH74504还提供了下一代车辆控制应用通信协议——双通道FlexRay。

SH74504和SH74513的功能总结如下。
（1） 240 MHz高速运行有助于实现辅助驾驶系统的卓越性能
SH74504和SH74513是采用SH -4A CPU内核构建的，该内核在汽车导航系统等应用中有着成功使用的记录。这些器件的最高工作频率为240 MHz，这一嵌入闪存的MCU的业界最高速度使之实现了432百万指令每秒（MIPS）的处理性能。这是此前M32192速度的1.5倍，运行性能大约为2.6倍，有助于用更高的性能构建辅助驾驶系统。
（ 2 ） 大容量片上闪存和SRAM 完全可以在 高达 125℃ 的高温下 工作
SH74504和SH74513采用90 nm工艺技术制造，且有高达2 MB的片上闪存（是早期同类产品的两倍），这样就可以存储大型程序。
除了的大容量片上闪存外，这些器件还具有 -40℃ 至+ 125℃ 的宽工作温度范围，能够耐受应用（如辅助驾驶系统等）所要求的高温环境。
SH74504和SH74513还有512 KB的片上SRAM，大约是早期同类产品容量的三倍。这将有助于这些器件处理更大量的数据，如 毫波 雷达数据或来自 车载摄像机 的视频数据，并提供增强的处理性能。
（3）对车载网络通信的增强支持，包括片上FlexRay功能
在一个辅助驾驶系统中，一个传感器融合（ sensor fusion ）ECU 可以 控制由传感器电子控制单元（ECU）检测的许多信息，这些信息是由毫波雷达和相机传感器经由CAN网络提供的。SH74504和SH74513将CAN通道数量从早期同类产品的两个增加到五个，以满足今天的高性能辅助驾驶系统中越来越多的传感器ECU和执行器ECU的需求。此外，由于车载系统中的 协调控制 ， 预计数据传输量也将迅速增加，当前的 CAN 通信速率有可能将变得 无能为力 。为了进行这样的处理，SH74504集成了两个符合下一代基本标准的FlexRay通道。FlexRay 2.1协议比 CAN 网络有更高的通信速率，并有助于实现在所传送的数据量方面更大的灵活性；此外有两个FlexRay通道的SH74504有助于实现冗余，这是对安全性要求极为苛刻的应用中所必需的。
（4）实现更小系统尺寸的紧凑（17× 17 mm ）的BGA封装
SH74504和SH74513采用17× 17 mm BGA封装，其安装面积大约比瑞萨科技早期的LQFP产品小30%。这种封装有多个 复 用 引脚，从而可能配置一个以上的功能。每个引脚功能数已从早期同类产品的四个增加到了六个，以支持更广泛的应用。紧凑型BGA封装的引脚间距为 0.8 mm ，工作温度范围扩展至高达 125℃ ，非常适用于轻量级、小型、价格适中的车载系统。
<产品背景>
最近几年，汽车领域一直在努力改善安全性和减少对环境的影响。可用来减轻交通事故影响的“被动安全”措施（如气囊）正在由辅助驾驶系统等“主动安全”措施进行补充，目的是在事故发生之前予以避免。
“主动安全”措施可用来发现危险，并避免司机的眼睛偏离道路或能见度太差等情形而引起的 事故 。其目的是通过司机与汽车之间的协调来防止事故。今后几年中，这些技术将在利用提高安全性和舒适性创建一种没有压力的驾驶体验方面发挥重要的作用。
瑞萨科技已经批量生产了带有片上闪存的32位MCU M32192，它是采用M32R CPU内核构建的，而且在辅助驾驶系统市场创下了令人瞩目的成功记录。尽管如此，未来的辅助驾驶系统还需要基于图像识别和 毫波雷达 的检测技术；这些系统将集成与用于汽车导航系统及其他车辆信息设备一样的许多基本技术，包括信息系统和智能运输系统 （ ITSes ） 。瑞萨科技目前已在全球汽车导航系统MCU/MPU市场占有最高份额，这种趋势引领瑞萨科技采用成熟的SH -4A CPU内核开发了SH74504和SH74513，以满足更高性能的辅助驾驶系统的需求。已经使用瑞萨科技集成了SH -4A 的产品开发人员将能够利用其已经拥有的先进的基本技术 ，在更 短的时间内开发出新的系统。
<产品细节>
SH74504和SH74513均有最高工作频率为240 MHz的片上浮点处理单元（FPU）。该 FPU 支持单、双精度计算，可在单精度模式下实现1.68 GFLOPS（每秒十亿次浮点运算）的最高工作性能。硬件支持矢量和正弦或余弦算术计算，以实现高速计算处理。
除了其大型片上闪存容量，当在240 MHz工作时两个MCU仅消耗1.5 W功率。这带来了更高的系统性能和更低的发热量。
此外，SH74504和SH74513还集成了辅助驾驶系统所需的以下外设功能。
（ A ） 用于 车载摄像机 控制的片上功能
在 高达 40 Mbps 条件下， 3 通道直接 RAM 输入接口 （ DRI ） 功能支持具有最大 WVGA 分辨率的 CMOS 摄像头 与片上 SRAM 的直接并行连接，可以作为车道偏离警告系统 （ LWDS ） 摄像头的接口 ，而 单通道 I 2 C 功能可用于相机设置。完整的512K字节片上SRAM足以存储整张照片的数据，进而获得了更加小巧的系统尺寸，还可以降低成本。
B）用于汽车毫波雷达系统的片上功能
片上外设功能包括采用毫波雷达的辅助驾驶系统所需的控制D/A转换器的并行 DAC 控制器（PDAC）电路、用于高速A/D转换器（ ADC ）通道控制的 并行选择器 （PSEL）电路、用来从高速外部 A/D 转换器捕捉数据的DRI电路、用来控制无刷直流电机（BLDC）（用于机械毫波扫描控制）的 TOU 定时器，以及适用于时序控制的65通道ATU-III（先进定时器单元III）多功能定时器单元。这些功能可以轻松实现一个更加小巧的系统尺寸并降低成本。
（C）适用于多CPU配置的片上端口对端口通信功能
为了满足辅助驾驶系统不断提升的性能需求，SH74504和SH74513集成了以下通信功能。
直接RAM输入（DRI）和直接RAM输出接口（DRO）可以最大限度地降低CPU之间通信功能所引起的MCU的CPU的性能掣肘
当使用外部总线时，总线控制器支持不同的数据总线宽度（8、16、32位）
具有FIFO的串行通信接口（SCIF）
还有一个片上直接存储器存取控制器（DMAC）支持数据传输到外部总线区域，以实现上述通信功能的管理。通过组合这些功能可以利用SH -4A CPU的性能全面改善系统性能。
<开发环境>
编译器、E 10A -USB片上调试仿真器、闪存开发工具包，以及由瑞萨科技开发的入门级套件已可用于系统开发。来自第三方厂商的各种其他开发工具也已上市。
瑞萨科技计划通过为当前和未来的系统开发具有一系列闪存容量和封装规格，以及更高工作频率、更高性能和更先进功能的新产品继续满足市场需求。
<典型应用>
· 汽车设备控制（辅助驾驶系统，等等）。