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Renesas Electronics

Ultra-Low-Power-MCUs mit erweiterten Sicherheitsfunktionen

25. August 2025, 10:20 Uhr | Iris Stroh

Die MCU-Gruppe RA4C1 von Renesas Electronics basiert auf einem 80-MHz-Cortex-M33-Prozessor. Die neuen Bausteine zeichnen sich durch eine ultraniedrige Leistungsaufnahme, erweiterte Sicherheitsfunktionen, zahlreiche Kommunikationsschnittstellen sowie die Unterstützung von Segment-LCDs aus.

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Die RA4C1-MCUs von Renesas Electronics nutzen eine proprietäre Low-Power-Technologie. Diese liefert 168 µA/MHz im aktiven Modus bei 80 MHz und einen Standby-Strom von weniger als 1,79 µA bei vollständiger SRAM-Datenhaltung. Der RA4C1 unterstützt zudem eine Echtzeituhr (RTC) mit eigener, dedizierter Stromversorgung, was eine einfache Batteriepufferung der Uhrzeit erlaubt. Dazu kommt noch eine niedrige Versorgungsspannung bis hinunter zu nur 1,6 V. Entwickler können damit batteriebetriebene Anwendungen entwerfen, die entweder kleinere Batterien nutzen oder eine höhere Leistung bei gleicher Batteriegröße erzielen.

Security-Engine

Starke Sicherheitsmechanismen sind eine zentrale Anforderung für Zählersysteme. Die RA4C1-MCUs verfügen über die Security-Engine RSIP-300. Diese stellt ein isoliertes Subsystem bereit, das durch eine dedizierte Steuerlogik verwaltet und geschützt wird. Die neuen Bausteine unterstützen außerdem einen Hardware Unique Key (HUK) mit 256 Bit sowie einen echten Zufallszahlengenerator (True Random Number Generator, TRNG). Darüber hinaus bieten sie Funktionen für das Schlüsselmanagement. Dazu gehören die Erzeugung verschlüsselter Schlüssel (»wrapped keys«), SHA-Algorithmen, Hardware-Beschleunigung für AES sowie ECC mit Unterstützung der NIST- und Brainpool-Kurven bei Schlüssellängen von bis zu 384 Bit. Der RA4C1 hat die Zertifizierung PSA Certified Level 1 mit Erweiterung um die Konformität mit dem europäischen Cyber Resilience Act (CRA) erhalten. Damit unterstreicht Renesas sein konsequentes Engagement für höchste Cybersicherheitsstandards und die Einhaltung zukünftiger europäischer Vorgaben.

Alles, was der Zähler braucht

Die neuen Mikrocontroller von Renesas bieten zudem einen umfassenden Funktionsumfang, der alle Anforderungen moderner Zählersysteme erfüllt. Ein integrierter Dual-Bank-Flash-Speicher mit 512 KByte ermöglicht einfache und sichere Software-Updates. Zusätzlich stehen 96 KByte SRAM und 8 KByte Daten-Flash für die Datenspeicherung auf dem Chip zur Verfügung. Zu den Peripheriefunktionen zählen ein stromsparender ADC, ein integrierter Temperatursensor mit einer Genauigkeit von 1 Prozent sowie ein integrierter LCD-Controller zur Ansteuerung energieeffizienter Segmentanzeigen.

Software

Das Flexible Software Package (FSP) von Renesas unterstützt die RA4C1-MCUs. Das FSP verkürzt die Anwendungsentwicklung, indem es die gesamte erforderliche Infrastruktur-Software bereitstellt. Dies umfasst mehrere Echtzeit-Betriebssysteme, BSPs, Peripherietreiber, Middleware, Konnektivität, Netzwerkfunktionen und TrustZone-Unterstützung sowie Referenzsoftware für die Erstellung komplexer KI-, Motorsteuerungs- und Cloud-Lösungen. Anwender können zudem eigenen Legacy-Code und ein Echtzeit-Betriebssystem ihrer Wahl in das FSP integrieren, was maximale Flexibilität bei der Anwendungsentwicklung ermöglicht. Darüber hinaus vereinfacht das FSP die Migration bestehender IP zu und von Bausteinen der RA6- oder RA2-Serie.

Hauptmerkmale der RA4C1-MCUs:

Core: 80 MHz Arm Cortex-M33 mit TrustZone
Speicher: 256 bis 512 KByte Dual-Bank-Flash, 96 KByte SRAM und 8 KByte Daten-Flash
Peripherie: CAN FD, LPUART (Lower Power), SCI, SPI, QSPI, I2C, ADC, Echtzeituhr (RTC) mit zusätzlicher Batterie-Versorgung, Temperatursensor, Low-Power-Timer, Segment-LCD
Gehäuse: 10 mm x 10 mm LQFP64, 14 mm x 14 mm LQFP100
Security: eindeutige ID, RSIP-Security-Engine mit Unterstützung für TRNG, AES, ECC und Hash sowie Lifecycle-Management

Diese Kombination aus Funktionen und Leistungsmerkmalen ist ideal für batteriebetriebene Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Hierzu zählen Gas-, Wasser- und industrielle Durchflusszähler sowie smarte Türschlösser, Thermostate, Gebäudeautomatisierung und industrielle Benutzeroberflächen. Die MCUs erfüllen die Anforderungen für die Systemsteuerungsanwendungen, die in Elektrizitätszähler weltweit eingesetzt werden.

Winning Combinations

Renesas hat die neue MCU-Gruppe RA4C1 mit anderen kompatiblen Bausteinen aus seinem Produktportfolio kombiniert, um die Winning Combination Smart 1-Ph E-Meter bereitzustellen.

Verfügbarkeit

Die RA4C1-MCUs sind ab sofort zusammen mit dem FSP erhältlich. Renesas liefert zudem ein RA4C1 Evaluation Board aus.