MCU mit Peripherie für batteriegestützte Messanwendungen

EMBEDDED SYSTEMS MESSTECHNIK

Die Mikrocontroller-Reihe RA4C1 von Renesas basiert auf einem 80-MHz-Arm-Cortex-M33-Prozessor. Die Bausteine verfügen über erweiterte Sicherheitsfunktionen, Kommunikationsschnittstellen sowie Unterstützung von Segment-LCDs.

 



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

 

Welche Sicherheitsfunktionen gibt es?

Sicherheitsmechanismen sind eine 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 Bausteine unterstützen 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, Hardwarebeschleunigung 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.

Ein integrierter Dual-Bank-Flashspeicher mit 512 KByte ermöglicht Software-Updates. 96KByte SRAM und 8KByte Daten-Flash stehen für die Datenspeicherung auf dem Chip zur Verfügung. Zu den Peripheriefunktionen zählen ein A/D-Wandler, ein Temperatursensor mit einer Ungenauigkeit von 1%  sowie ein integrierter LCD-Controller zur Ansteuerung von Segmentanzeigen.

 

Entwicklungsunterstützung

Das Flexible Software Package (FSP) von Renesas unterstützt die RA4C1-MCUs, indem es die Infrastruktursoftware bereitstellt. Das 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 auch eigenen Legacy-Code und ein Echtzeit-Betriebssystem ihrer Wahl in das FSP integrieren.

 

Technische Eckdaten der RA4C1-MCU

  • 80MHz Arm Cortex-M33 mit TrustZone
  • 256 bis 512KByte Dual-Bank-Flash, 96KByte SRAM und 8KByte 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: 10mm x 10mm LQFP64, 14mm x 14mm LQFP100
  • Security: eindeutige ID, RSIP-Security-Engine mit Unterstützung für TRNG, AES, ECC und Hash sowie Lifecycle-Management


Anwendungen und Verfügbarkeit

Batteriebetriebene Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen wie Gas-, Wasser- und industrielle Durchflusszähler sowie smarte Türschlösser, Thermostate, Gebäudeautomatisierung und industrielle Benutzeroberflächen. Die RA4C1-MCUs sind ab sofort zusammen mit dem FSP erhältlich. Dazu ist ein RA4C1 Evaluation Board verfügbar.