中國(guó)智能社會(huì)建設(shè)正讓MCU應(yīng)用愈來(lái)愈廣，如同泛用型處理器走過的軌跡，原本設(shè)計(jì)邏輯應(yīng)用簡(jiǎn)單易用的MCU，在各種需求驅(qū)動(dòng)下，正在朝更復(fù)雜架構(gòu)邁進(jìn)。但MCU在研發(fā)上，由于顧客的強(qiáng)調(diào)和最終消費(fèi)者的關(guān)注，目前仍以節(jié)約整體成本作為重要開發(fā)標(biāo)的——其一，為客戶的顧客提供更低的使用成本，比如提升工作效率或更顯著節(jié)電；其二，為客戶生產(chǎn)提供更低的采購(gòu)成本，例如1個(gè)MCU節(jié)省0.1美元，當(dāng)整批產(chǎn)品產(chǎn)量增加，就能讓總成本節(jié)省愈多；當(dāng)然，同時(shí)要有支持當(dāng)今建設(shè)綠色環(huán)保社會(huì)的潮流命題。
從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”路途躑躅前行的制造業(yè)CTO和工程師們正在不停尋找能兼容以上3大命題的新技術(shù)和產(chǎn)品。
2010年12月2日，瑞薩電子（中國(guó)）宣布在大中國(guó)區(qū)推出超低功耗的新型RL78族微控制器（MCU），實(shí)現(xiàn)了更低的功耗、更優(yōu)的性能和更高的集成度，并可提供強(qiáng)大的移植路徑，適用于包括電池供電設(shè)備和家用電器在內(nèi)的大量應(yīng)用。——顯然，在實(shí)現(xiàn)更高性能的基礎(chǔ)上，RL78族明顯是為了滿足用戶以上3大命題“含匙而誕”的。為讓更多用戶了解這一族新品，日前本報(bào)記者專訪了瑞薩電子大中國(guó)區(qū)MCU產(chǎn)品中心的邱雯佳工程師。
邱工程師在接受本報(bào)記者采訪時(shí)首先說，“新MCU完美融合了R8C族高性能外圍功能與78K的低功耗、高性能架構(gòu)DNA。憑借該族產(chǎn)品，瑞薩電子將能提供滿足地球環(huán)境與市場(chǎng)所需的解決方案，即：實(shí)現(xiàn)超低功耗、更廣泛的產(chǎn)品種類及更優(yōu)化的系統(tǒng)性價(jià)比”。
依托關(guān)鍵詞：“130納米新工藝”和“貪睡模式”，實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)最低功耗
在很多媒體的調(diào)查中顯示，制造業(yè)的開發(fā)工程師們最關(guān)注的，是芯片的“低功耗”賣點(diǎn)。比如RL78族剛剛推出，就有眾多工程師們成為其“粉絲”，最關(guān)鍵的就是其在運(yùn)行模式下?lián)碛?0uA/MHz、RTC+ LVD活動(dòng)狀態(tài)下的0.7uA超低功耗。
“最低功耗”首先依托于生產(chǎn)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(shè)計(jì)能效高——在32MHz的工作頻率下，可達(dá)到41 DMIPS的性能。
運(yùn)行模式下功耗(µA/MHz)
同時(shí)，邱工程師還向記者介紹了RL78族 MCU新推出的一種獨(dú)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(yīng)用中，CPU將很多時(shí)間用于功率降低或休眠模式。因此，實(shí)現(xiàn)低功耗非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是微控制器能提供極具吸引力的電源模式、喚醒源和啟動(dòng)時(shí)間選擇，以便設(shè)計(jì)人員能夠優(yōu)化外設(shè)活動(dòng)和恢復(fù)時(shí)間來(lái)滿足應(yīng)用需求，并最大限度地使用現(xiàn)有的可用能源——RL78族可以在“貪睡模式”和STOP模式之間進(jìn)行切換，在收到正確的A/D信號(hào)或串口通信信號(hào)情況下可自動(dòng)切換，喚醒到運(yùn)行模式。
貪睡模式說明：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
這樣的模式得到工程師的熱捧顯然是因?yàn)槠浞浅＿m用于家電當(dāng)中的傳感器應(yīng)用——因?yàn)榭梢允勾龣C(jī)時(shí)間更長(zhǎng)。比如，在采用了RL78族的數(shù)碼相機(jī)或手機(jī)的副控制器中，因?yàn)?ldquo;貪睡模式”，其所搭載的乘加法器能夠在減輕CPU內(nèi)核工作負(fù)荷的同時(shí)，進(jìn)行電機(jī)、電源控制所必須的定時(shí)器控制，這就使傳感器不需要經(jīng)常喚醒鋰電池進(jìn)行電量檢測(cè)、或時(shí)鐘的工作，這就大大節(jié)省了電量的消耗。
依托關(guān)鍵詞：“集成”，實(shí)現(xiàn)用戶整體采購(gòu)成本顯著降低
對(duì)用戶而言，降低采購(gòu)成本始終是一個(gè)重要的課題。RL78將原先外部的外圍電路集成到MCU中，這首先使系統(tǒng)成本得以降低，同時(shí)又縮小了安裝面積，這就使用戶需要能為消費(fèi)者提供功能“越來(lái)越多”、尺寸“越來(lái)越小”的產(chǎn)品，同時(shí)其自身的采購(gòu)成本得到降低。
邱工程師談到，在R8C與78K的優(yōu)秀DNA中，具備眾多的外圍IP是一大優(yōu)勢(shì)。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(shí)可高效擦寫data flash的BGO（Back Ground Operation）功能、長(zhǎng)期以來(lái)一直獲得業(yè)界口碑的DTC（Data Transfer Controller）、在電機(jī)及電源控制方面取得眾多成績(jī)的高性能定時(shí)器等，實(shí)現(xiàn)了低功耗性能、高速擦寫、小塊容量閃存。
同時(shí)，上文所提到的RL78族采用的130納米（nm）先進(jìn)工藝可令片上元件達(dá)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(tái)運(yùn)行的可擦寫100萬(wàn)次的數(shù)據(jù)閃存，并且支持1.6至5.5伏（V）工作電壓。
另外，邱工程師還向記者特別介紹了全新的內(nèi)置32兆高精度片上振蕩器，其精度達(dá)到了1%——對(duì)于UART通信來(lái)說，以往內(nèi)置串口的精度往往達(dá)不到需求，而如今有了RL78族，客戶就可以把外置晶振省略了。因此就在不增加用戶成本的基礎(chǔ)上，圓滿解決了這一問題。
依托關(guān)鍵詞：“700種”，實(shí)現(xiàn)用戶“平臺(tái)化開發(fā)”普遍需求
據(jù)邱工程師介紹：“目前，國(guó)內(nèi)制造類企業(yè)實(shí)力明顯增強(qiáng)，他們對(duì)于‘平臺(tái)化開發(fā)’有著普遍而強(qiáng)烈的需求。而RL78完全考慮到了這一點(diǎn)，產(chǎn)品種類非常廣泛。該族首批問世產(chǎn)品系列為RL78/G13和RL78/G12，這2個(gè)系列產(chǎn)品被定位為通用產(chǎn)品”。
從20引腳~128引腳，從2K~512K字節(jié)，RL78族有產(chǎn)品共計(jì)302種。目前已問世的RL78/G13系列具有最大32MHz工作、20～128引腳、16k～512k字節(jié)的超廣泛產(chǎn)品線。RL78/G12系列作為最大24MHz工作、20～30引腳、2k～16k字節(jié)的產(chǎn)品范圍，其目標(biāo)是比RL78/G13更為密集的產(chǎn)品線。封裝方面，RL78族采用了LGA（Land Grid Array）、FBGA（Fine pitch Ball Grid Array）、QFN（Quad Flat Non-leaded Package）、LQFP（Low Profile Quad Flat Package）、TQFP（Thin Quad Flat Package）、SSOP（Shrink Small Outline Package）等各種封裝。據(jù)記者了解，預(yù)計(jì)1年以后，包括封裝種類在內(nèi)，RL78族的產(chǎn)品種類將超過700種。
依托關(guān)鍵詞：“IEC60730”和“通用工具”，為用戶開發(fā)提供綠色、高效支持
邱工程師強(qiáng)調(diào)：“RL78符合歐洲家電安全規(guī)格（IEC60730），硬件上搭載了規(guī)格基準(zhǔn)所必須的功能。可在減輕CPU負(fù)荷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更高速的軟件處理，同時(shí)還集成了可防止存儲(chǔ)器異常存取的RAM保護(hù)等軟件無(wú)法處理的功能”。此外，瑞薩電子正致力于可供所有MCU內(nèi)核使用的通用開發(fā)工具的研發(fā)。軟件開發(fā)工具將由集成開發(fā)環(huán)境（IDE：Integrated Development Environment)的驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)生成工具、編譯器、調(diào)試器等組成。使用簡(jiǎn)單的GUI可使所有MCU的軟件開發(fā)在同一操作下完成。硬件開發(fā)工具則包括OCD（On-Chip Debugger）、閃存燒寫器等，以幫助用戶縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品品質(zhì)。
據(jù)了解，今后瑞薩電子還將會(huì)迅速擴(kuò)大RL78系列產(chǎn)品的陣容，并將其視為能為消費(fèi)電子、工業(yè)設(shè)備、汽車、計(jì)算機(jī)外設(shè)等各個(gè)市場(chǎng)降低系統(tǒng)功耗與成本的核心產(chǎn)品。其中，涉及到廣受關(guān)注的，變頻白色家電如變頻空調(diào)等的產(chǎn)品很快就將推薦給中國(guó)用戶。如此豐富的產(chǎn)品線不僅使RL78滿足“建設(shè)綠色智能社會(huì)”中更為廣泛的應(yīng)用，也能夠使其為用戶提供更加細(xì)微的需求差異，以給用戶所設(shè)置的同時(shí)“降低使用成本”和“降低采購(gòu)成本”命題以最圓滿的答案。