Renesas: 32-Bit RISC Flash-Mikrocontroller

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Renesas stellt mit dem SH7211F einen universellen Flash-Mikrocontroller vor. Der Baustein ist mit zwei Flash-Bänken auf Basis der sogenannten Monos-Technologie von Renesas ausgestattet und soll laut Hersteller mindestens doppelt so schnell wie der nächste Mitbewerber sein. Die beiden Flash-Bereiche des Controllers sind in einer Interleave-Struktur angeordnet und mit Cache-Speicher versehen, was eine Performance von mehr als 350 Dhrystone-MIPS ermöglicht. Die eingesetzte Flash-Technologie kommt zurzeit auf Lesezugriffszeiten von 12,5 ns.

 

Der SH-2A Prozessorkern des SH7211F besitzt eine Superskalar-Harvard-Architektur mit zwei Verarbeitungseinheiten und fünfstufigen Pipelines, womit eine Verarbeitungsleistung von 2,4 MIPS/MHz erreicht wird. Die 15 Register-Bänke der CPU enthalten jeweils 16 Mehrzweckregister mit einer Breite von 32-Bit. Damit kann die CPU bei 160 MHz Takt in 40 ns auf Interrupts reagieren. Der SH7211F verfügt über 512kByte Flash und 32kByte RAM. Der  12-Bit A/D-Wandler (Umwandlungszeit: 2,5 µs) verfügt über eine dreifache Sample-and-Hold-Stufe. Es sind ferner zwei Timer-Einheiten (MTU2, MTU2S) vorhanden, von denen jede einen Wechselstrommotor ansteuern kann.

 

Der SH7211F ist damit perfekt geeignet für die anspruchsvolle Ansteuerung von Drehstrommotoren, zumal die Kosten für solche Ansteuersysteme gesenkt werden können, da sich mit einem einzigen SH7211F zwei Motoren ansteuern lassen. Früher war ein Mikrocontroller pro Motor erforderlich. Die Timer-Einheit MTU2 des Bausteins ist mit einer Totzeit-Kontrolle, einer direkt wirkenden Hardware-mäßigen Notabschaltung und einem Phasenzählmodus als Feedback für Quadratur-Encoder ausgestattet. Sie ermöglicht außerdem die Umwandlungen des ADC mit einer zusätzlichen programmierbaren Verzögerung zu starten.

 

Der SH7211F kann für Anwendungen, in denen nicht auf jeden Interrupt reagiert werden muss, so programmiert werden, dass bis zu sieben Interrupts übersprungen werden.

 

Die Peripheriebestückung umfasst einen Direct-Memory-Access Controller (DMAC) und einen Data Transfer Controller (DTC), sodass alle Peripheriefunktionen und Speicher ohne Inanspruchnahme der CPU bedient werden können. Zusätzlich zu den Timer-Einheiten MTU2 und MTU2S besitzt der SH7211F einen zweikanaligen Compare Match Timer (CMT). Hinzu kommen vier serielle Ports mit FIFO, ein I2C-Kanal, ein Watchdog-Timer, ein zweikanaliger 8-Bit DAC und ein Bus State Controller (BSC) mit Unterstützung für RAM‑, Flash‑ und SDRAM-Speicher und PCMCIA sowie der Wahlmöglichkeit zwischen gemultiplextem und nicht gemultiplextem Betrieb.

 

Der SH7211F ist im RoHS-konformen LQFP-144-Gehäuse umgehend lieferbar. Vom Beginn des ersten Quartals 2007 an wird ein Renesas Starter Kit (RSK7211) verfügbar sein. Mit seiner On-Chip-Debug-Funktionalität (JTAG) ermöglicht der SH7211F das Debugging mit dem Renesas-Debugger des Typs E10A-USB. Neben dem Renesas-eigenen C-Compiler gibt es vom Partnerunternehmen KPIT den kostenlosen GNU CC. Beide sind vollständig in die Renesas HEW-Benutzeroberfläche integriert.

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