工程師談MCU的綠色設計概念

　　而以瑞薩電子為代表的跨國生產商，為了滿足應用工程師們所關注的——“綠色設計”、“低TCO”和平臺化應用，目前正不斷推出低功耗、高性能的MCU產品，從而推動著MCU的應用不斷深化。

　　比如，2010年12月2日，瑞薩電子(中國)宣布在大中國區(qū)推出超低功耗的新型RL78族微控制器(MCU)，這一產品群可實現更低的功耗、更優(yōu)的性能和更高的集成度，并可提供強大的移植路徑，適用于包括電池供電設備和家用電器在內的大量應用。

　　——顯然，在實現更高性能的基礎上，RL78族明顯是為了滿足工程師們以上3大必答命題作業(yè)“含匙而誕”的。為讓更多工程師了解這一族新品，本報記者專門走訪了瑞薩電子大中國區(qū)MCU產品中心的邱雯佳工程師。

　　邱工程師在接受本報記者采訪時首先說，“新MCU完美融合了原瑞薩科技R8C族的高性能外圍功能與原NEC電子78K的低功耗、高性能架構。憑借該族產品，瑞薩電子將能提供滿足地球環(huán)境與市場所需的解決方案，即：實現超低功耗、更廣泛的產品種類及更優(yōu)化的系統(tǒng)性價比”。

　　RL78族在其運行模式下實現了70uA/MHz、RTC+ LVD活動狀態(tài)下的0.7uA超低功耗。

　　“最低功耗”首先依托于生產工藝的提升。邱工程師告訴記者，RL78族基于瑞薩電子最新的130納米(nm)工藝，設計能效高——在32MHz的工作頻率下，可達到41 DMIPS的性能。

　　同時，邱工程師還向記者介紹了RL78族 MCU新推出的一種獨特的低功耗模式——“貪睡模式”。工程師大都知道，在電池供電的大部分應用中，CPU將很多時間用于功率降低或休眠模式。因此，實現低功耗非常關鍵的一點是微控制器能提供極具吸引力的電源模式、喚醒源和啟動時間選擇，以便設計人員能夠優(yōu)化外設活動和恢復時間來滿足應用需求，并最大限度地使用現有的可用能源——在RL78族的“貪睡模式”下，可以在貪睡模式和STOP模式之間進行切換，一旦收到了正確的A/D信號或者是串口通信信號的情況下就可以自動切換，喚醒到運行模式。

　　“貪睡模式”非常適用于家電當中的傳感器應用——因為可以使待機時間更長。比如，在采用了RL78族的數碼相機或手機的副控制器中，因為該模式，其所搭載的乘加法器能夠在減輕CPU內核工作負荷的同時，進行電機、電源控制所必須的定時器控制，這就使傳感器不需要經常喚醒鋰電池進行電量檢測，或時鐘的工作，這就大大節(jié)省了電量的消耗。

　　外圍電路集成，幫助用戶實現低TCO

　　盡力降低采購成本永遠是用戶的期待。瑞薩電子一直在為此努力：如將原先外部的外圍電路集成到MCU中，首先可使系統(tǒng)成本得以降低，同時能縮小安裝面積，這就同時滿足了用戶需要提供給消費者功能“越來越多”、尺寸“越來越小”產品的需求和用戶自身采購成本不增加的需求。

　　邱工程師介紹，具備眾多的外圍IP一直是瑞薩電子產品的一大優(yōu)勢。比如RL78繼承了R8C的高性能外圍功能，以及高精度OCO、CPU工作時可高效擦寫data flash的BGO(Back Ground Operation)功能、長期以來一直獲得業(yè)界口碑的DTC(Data Transfer Controller)、在電機及電源控制方面取得眾多成績的高性能定時器等，因而實現了低功耗、高速擦寫、小塊容量閃存、高性能CPU內核等優(yōu)勢。

　　同時，上文所提到的RL78族采用的130納米(nm)先進工藝可令片上元件達到更高的集成度，例如：能夠集成32MHz ±1%的片上振蕩器，集成支持后臺運行的可擦寫100萬次的數據閃存，并且支持1.6至5.5伏(V)工作電壓。