Low-Power-IIoT-Mikrocontroller Integrierte programmierbare Analogfunktionen

Mit integrierten Analogfunktionen eignen sich die neuen S1JA-Mikrocontroller  von Renesas für Sensorikanwendungen.
Mit integrierten Analogfunktionen eignen sich die neuen S1JA-Mikrocontroller von Renesas für Sensorikanwendungen.

Mit einer neuen Mikrocontrollerfamilie innerhalb der Synergy S1-Serie adressiert Renesas Sensorikanwendungen. Dazu wurden die neuen S1JA-Mikrocontroller mit analogen Funktionsblöcken ausgestattet, die vom Entwickler programmiert werden können.

Mit Einführung der S1JA-MCU-Gruppe erweitert die Renesas Electronics Corporation seine Synergy S1-Mikrocontroller-Serie (MCU). Die extrem stromsparenden S1JA-MCUs enthalten einen Arm Cortex-M23-Core mit 48 MHz Taktfrequenz sowie branchenführende, programmierbare Analog- und Security-Funktionen für eine hochgenaue Erfassung und Aufbereitung von Sensorsignalen. Die S1JA-MCUs sind ausgelegt für kostensensitive und stromsparende industrielle IIoT-Sensor-Anwendungen (Industrial Internet of Things) wie Durchflussmessgeräte, Multisensorsysteme, medizinische Überwachungsgeräte ohne Monitor und Instrumentensysteme sowie einphasige Stromzähler.

Die S1JA-Gruppe umfasst fünf MCUs mit bis zu 256 KB Flash-Speicher, bis zu 32 KB SRAM-Speicher und einem breiten Betriebsspannungsbereich von 1,6 V bis 5,5 V. In jeder MCU ist eine Sensor-Biasing-Einheit integriert, die den externen Sensor mit einer genauen Spannung versorgt, sowie ein analoges Schaltungsnetz, das komplexe Algorithmen ausführt, um die Signalaufbereitung sowie präzise Analogmessungen zu maximieren. Die On-Chip-Analogkomponenten umfassen einen hochgenauen 16-Bit A/D-Wandler, einen 24-Bit Sigma-Delta-A/D-Wandler, einen schnellen 12-Bit D/A-Wandler, Rail-to-Rail-Operationsverstärker mit geringem Offset sowie High-Speed/Low-Power-Komparatoren. Mit den S1JA-MCUs lassen sich leistungsfähige Analog-Konfigurationen von Grundfunktionen bis hin zu komplexeren Analog-Blöcken realisieren. Dadurch sind Embedded-Designer in der Lage, Stücklistenkosten und Leiterplattengröße zu reduzieren, indem sie mehrere externe analoge Komponenten eliminieren. Der Zugriff auf kapazitive Touch-Enable-Pins ermöglicht es Entwicklern, Touch-Button-HMI-Schnittstellen zu realisieren. Die S1JA-Memory-Mirror-Funktion gewährleistet Over-the-Air-Updates mit nur geringem Softwareaufwand.

Dank ihres extrem niedrigen Stromverbrauchs verlängern die S1JA-MCUs die Akkulaufzeit für batteriebetriebene tragbare und batteriebetriebene Backup-Anwendungen. Der erstklassige Software-Standby-Modus verbraucht nur 500 nA und ermöglicht damit batteriebetriebene Anwendungen mit 20 Jahren Laufzeit, die sich längere Zeit im Sleep-Modus befinden. Darüber hinaus bilden die integrierten AES-Kryptographiebeschleuniger, True Random Number Generator (TRNG) und Speicherschutzeinheiten der S1JA die grundlegenden Funktionsblöcke für die Entwicklung eines abgesicherten Systems, das sich mit der Cloud verbindet. Das Renesas Synergy Software Paket (SSP) unterstützt die S1JA-MCUs mit HAL-Treibern, Application-Frameworks und Echtzeit-Betriebssystemen. Das SSP enthält darüber hinaus sechs neue Module, die die Verbindung der konfigurierbaren internen Analogblöcke vereinfachen. Embedded-Systementwickler können die beiden Entwicklungsumgebungen von Renesas Synergy – e² studio oder IAR Embedded Workbench – für den Aufbau und die kundenspezifische Anpassung ihrer Designs nutzen.

»Die S1JA-MCUs sind die ersten in der Renesas Synergy Serie, die über umfangreiche analoge Funktionen verfügen«, erklärt Daryl Khoo, Vice President Product Marketing, IoT Platform Business Division, Renesas Electronics Corporation. »Das Angebot überlegener programmierbarer Analogfunktionen bietet unseren Kunden ein Höchstmaß an Flexibilität beim Erkunden von Algorithmen, die die Leistung maximieren und Designziele erreichen, ohne die Stücklistenkosten und den Platzbedarf erheblich zu erhöhen.«

Die Renesas Synergy S1JA-MCU-Gruppe und das TB-S1JA Target Board Kit sind ab sofort weltweit bei den Distributoren von Renesas Electronics erhältlich. Dank des kostengünstigen TB-S1JA Target Boards können Anwender sofort mit der Systementwicklung beginnen – sie müssen lediglich die Analogfunktionen konfigurieren und die MCU programmieren.