Evaluation-Boards von MSC: umfangreiche Migrationsunterstützung für die neuen RX63x- und RX200-Familien von Renesas

Umstieg auf neue MCU-Derivate? - Ein Kinderspiel!

15. Dezember 2011, 11:43 Uhr | Karin Zühlke
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ModSDK-Starter-Kits unterstützen Kenner und Neueinsteiger

Bild 5: Im RX200 arbeitet der gleiche 32-Bit-CISC-CPU-Core wie im RX600
Bild 5: Im RX200 arbeitet der gleiche 32-Bit-CISC-CPU-Core wie im RX600, allerdings wird er hier nur mit 50 MHz betrieben (Bild 5). Das reduziert zwar einerseits die Rechenleistung, gleichzeitig sinkt damit aber natürlich auch der Stromverbrauch.
© Renesas / MSC

Den Ein- oder Umstieg auf die komplett neue, speziell für batteriebetriebene Applikationen entwickelte Low-Power-RX200-Familie vereinfacht das ModSDK-Modul CMRX210, das ebenfalls auf dem ModSDK-BASE betrieben werden kann. Im RX200 arbeitet der gleiche 32-Bit-CISC-CPU-Core wie im RX600, allerdings wird er hier nur mit 50 MHz betrieben (Bild 5). Das reduziert zwar einerseits die Rechenleistung, gleichzeitig sinkt damit aber natürlich auch der Stromverbrauch. Durch die konsequente Ausrichtung auf eine möglichst hohe Energieeffizienz benötigt der RX200 im aktiven Modus gerade mal 0,2 mA/MHz und kann sogar noch mit einer Versorgungsspannung von lediglich 1,62 V mit bis zu 20 MHz betrieben werden. Sogar der Flash-Speicher lässt sich bei dieser Spannung noch löschen und neu programmieren. Dadurch ist gewährleistet, dass auch noch das letzte Quäntchen Energie einer Batterie verwertet werden kann. Besonders interessant ist bei batteriebetriebenen Anwendungen natürlich der Standby-Strom bei laufender Echtzeituhr und der Möglichkeit, die CPU in regelmäßigen Intervallen aufzuwecken. Wie Busch erklärt, würden mit 1,3 µA die ausgezeichneten Werte der RX600-Familie - 1,7 µA bei 2,3 V - nochmals um über 20 Prozent unterboten. Auch die schnelle Umschaltung zwischen aktivem Betrieb und Standby-Mode trage wesentlich zum niedrigen Stromverbrauch des Gesamtsystems bei. »Nachdem die CPU während der Einschwingphase des Oszillators ohnehin keine sinnvollen Aufgaben ausführen kann, wären lange Wartephasen hier reine Energieverschwendung«, so Busch.

Da Renesas auch Haushaltsgeräte als Zielmarkt der RX200-Familie sieht und dort die neuen Sicherheitsstandards nach der IEC 60730 zur Geltung kommen, wurde bei der Entwicklung zudem großer Wert auf hohe Systemsicherheit gelegt. Zu den diesbezüglich herausragenden Features zählen hier

  • der CAC (Clock Frequency Accuracy Circuit), der die Oszillator-Frequenz überwacht und bei Unregelmäßigkeiten einen Interrupt auslöst. Durch diesen Interrupt kann das System gezielt auf die Störung reagieren und bleibt so in einem sicheren Zustand
  • der DOC (Data Operation Circuit), der eine Überwachung des RAM-Speichers zum Beispiel mit einem im Hintergrund ablaufenden automatischen Marching-RAM-Test ermöglicht
  • eine Selbsttest-Funktion des 12-Bit-A/D-Konverters, die die Funktion des Wandlers und sogar die korrekte Verbindung der Input-Pins überwacht, um auszuschließen, dass Messwerte kritischer Sensoren verloren gehen, ohne dass das System etwas davon bemerkt.
Werner Busch, MSC
Werner Busch, MSC: »Der ModSDK-Ansatz ist eine echte Alternative zu den üblichen Starter-Kits, weil er mit seinem modularen Konzept einen direkten Vergleich verschiedener RX-Derivate auf der gleichen Hardware-Basis ermöglicht«.
© MSC

Vor allem bei RX210-MCUs in kleinem Gehäuse mit wenig Pins zum Tragen kommt ein anderes interessantes Feature: der Multi-Function Pin Controller (MPC). Mit Hilfe des MPC lassen sich verschiedene Funktionen wie zum Beispiel Timer-Ausgänge per Software bestimmten Pins zuweisen, und die Zuordnung kann so sogar während der Laufzeit geändert werden. Das, so Busch, garantiere dem Hardware-Entwickler einerseits hohe Flexibilität beim Platinenlayout. Gleichzeitig würden dadurch aber auch kurze Signalwege ermöglicht, die sich nicht nur in einer kleineren Platinenfläche, sondern auch EMV-technisch bemerkbar machten.

Ebenfalls eine Besonderheit der RX200-Familie ist der Event Link Controller (ELC), der eine direkte Verbindung zwischen unterschiedlichen Peripherieeinheiten ermöglicht. Über den direkten Weg kann eine Peripherie ein Event erzeugen, das ohne Eingreifen der CPU oder zusätzlicher Software eine andere Peripherie-Einheit aktiviert. So kann zum Beispiel das Überschreiten eines Grenzwerts am A/D-Konverter direkt einen Output an einem definierten Pin auslösen. Durch den Wegfall zusätzlicher Software erfolgt die Reaktion nicht nur deutlich schneller, sondern auch sicherer.

Mit der Einführung der neuen RX63x-Generation und der Low-Power-Derivate der RX200-Serie erschließt Renesas Electronics Anwendern eine Vielzahl neuer Einsatzgebiete, wobei die modularen ModSDK-Starter-Kits von MSC nach Buschs Erfahrung wie schon bei der Evaluierung vieler Vorgänger-Familien wertvolle Hilfestellung leisten können. Besonders einfach und kostengünstig sei der Wechsel natürlich für Anwender, die bereits ein ModSDK-Board besitzen und nur noch ein neues CPU-Modul benötigen. Da die gleichen Beispielprogramme wie zum Beispiel bei einem M16C-Modul mitgeliefert werden, können die Entwickler auf dieser Basis sehr bequem den Unterschied der neuen Architektur erlernen. »Aber auch für Neueinsteiger in die Renesas-Welt«, da ist sich Mikrocontroller-Experte Busch sicher, »ist das ModSDK eine echte Alternative zu den üblichen Starter-Kits, weil es mit seinem modularen Konzept einen direkten Vergleich verschiedener RX-Derivate auf der gleichen Hardware-Basis ermöglicht«.


  1. Umstieg auf neue MCU-Derivate? - Ein Kinderspiel!
  2. Touch-Einheit schnell und einfach realisieren
  3. ModSDK-Starter-Kits unterstützen Kenner und Neueinsteiger

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