Mikroelektronik
Disruptive Prozesstechnik
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
SOTB Embedded Controller R7F0E
Der erste SOTB-Controller basiert auf einem Cortex-M0+-Prozessorkern und ist mit bis zu 32 MHz getaktet, im Boost-Mode sind 64 MHz möglich. Renesas stattet die Controller mit bis zu 1,5 MB Flash und 256 kB On-Chip-SRAM aus. Dank des SOTB-Prozesses zeichnen sich die neuen Controller durch eine unerreicht niedrige Leistungsaufnahme aus:
- im aktiven Modus: 20 µA/MHz;
- im Deep-Standby-Modus: 150 nA, Echtzeituhr und Reset-Manager laufen;
- im Software-Standby-Modus: 400 nA (Core-Logik, 32 kB SRAM, Echtzeituhr und Reset-Manager bleiben erhalten, wobei die Stromaufnahme des Speichers mit 1 nA/KB angegeben ist).
Der Baustein ist außerdem mit einem 14-bit-A/D-Wandler (20 Kanäle), einem 12-Bit-D/A-Wandler, einem energiesparenden analogen Komparator und einem Temperatursensor ausgestattet. Dazu kommen noch diverse Timer und Schnittstellen, einschließlich USB, DMA-Controller, Event-Link-Controller und vieles mehr. Da der Controller für Energy-Harvesting-Anwendungen optimiert wurde, ist er auch mit einem Energy-Harvesting-Controller (EHC) ausgestattet. Diese Schaltung hat drei Funktionen: Zum einen steuert der EHC den Anlaufstrom während des Hochfahrens, sodass der Controller zuverlässig starten kann. Zum anderen kann der R7F0E017 ausschließlich mit dem Strom einer Energy-Harvesting-Quelle arbeiten, wobei die unterschiedlichsten Energy-Harvester genutzt werden können: Solarenergie, Vibration, Druck-, Temperaturdifferenz, piezoelektrische Effekte etc. Der EHC übernimmt darüber hinaus das Laden von externen Energiespeichern wie Superkondensatoren oder wiederaufladbaren Batterien.
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Wie bereits in der Markt & Technik veröffentlicht, plant Renesas noch weitere Produkte auf Basis des SOTB-Prozesses: Im nächsten Schritt soll noch ein SOTB-Controller mit kleinerem Speicher und somit noch weniger Strom im aktiven Modus auf den Markt kommen. Darüber hinaus sind in der nächsten Entwicklungsphase Bausteine mit EH- und Funkschnittstellen wie beispielsweise Bluetooth Low Energy geplant, sowie später dann auch Bausteine mit eAI- (embedded Artificial Intelligence) und Low-Power-Wide-Area-HF-Funktionalität. Clark abschließend: »Ende dieses Jahres werden die nächsten SOTB-Produkte auf den Markt kommen, im dritten Quartal werden wir wahrscheinlich die ersten Details bekanntgeben.«
Renesas Electronics auf der embedded world 2019: Halle 1, Stand 310
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- SOTB Embedded Controller R7F0E
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