Renesas SuperH-Prozessor mit Dual-Core

PRODUKT NEWS EMBEDDED SYSTEMS



Renesas Technology Europe gibt die Einführung des zur SuperH-Familie gehörenden Mikrocontrollers SH7205 bekannt. Dieses Produkt ist der erste  Dual-Core-Mikrocontroller, den Renesas anbietet. Der SH7205 enthält zwei SH-2A Cores, jeweils mit einer Taktfrequenz von 200 MHz und einer Verarbeitungsleistung von 480 DMIPS. Der Baustein verfügt zudem über zwei Floating Point Units (FPUs), die Gleitkomma-Operationen mit einfacher und doppelter Genauigkeit verarbeiten können. Der SH7205 verfügt über Konnektivität für die gängigsten Applikationen. Zwei CAN-Kanäle sind für die standardmäßige industrielle Kommunikation vorhanden, ein USB-Modul bietet bis hin zu High-Speed Function- oder Host-Unterstützung. Hinzu kommen sechs SCI-Kanäle (Serial Communication Interface), zwei SSU-Kanäle (Synchronous Serial Communication Unit) und vier IIC-Kanäle.

 

Der Baustein besitzt einen RGB-Ein- und Ausgang für Visualisierungs-Applikations-Support sowie eine 2D-Grafik-Engine. An Beschleunigungs-Funktionen bietet der SH7205 unter anderem Bit Blitting, Variable Blending und Font Expansion sowie mehrere Resizing-Funktionen. Der SH7205 verfügt ferner über eine MTU2 Timer Unit mit fünf 16-Bit Timerkanälen, Unterstützung für bis zu 18 Input-Capture/Output-Compare-Funktionen und eine Drei-Phasen-PWM-Funktion zur Ansteuerung von Elektromotoren. Durch den Anschluss eines Quadratur-Encoders für das Feedback-Signal ergeben sich weitere Motorregelungs-Funktionen. Zusätzliche Sicherheits-Features bietet die MTU2 mit ihren POE-Pins (Port Output Enable), die durch eine kürzere, deterministischere Reaktionszeit ein sicheres, schnelles Abschalten des Motors gewährleisten.

 

In das IC eingebaut ist ebenfalls ein achtkanaliger A/D-Wandler mit 10 Bit Auflösung. Dieser ADC kann von der MTU2 mit einer zusätzlich definierten Verzögerungszeit getriggert werden, um beispielsweise Algorithmen für Single-Shunt-Motortreiber zu unterstützen. Die CPU-Cores profitieren insbesondere von drei weiteren Features. Erstens weist das interne Bussystem eine CPU-spezifische mehrlagige Struktur mit insgesamt 4 Schichten auf: zwei Schichten sind für die Verwendung durch die CPU vorgesehen, zwei für den Einsatz durch den DMAC (Direct Memory Access Controller). Dieses Verfahren ermöglicht eine schnelle Echtzeit-Verarbeitung, denn es wird verhindert, dass Zeit vergeudet wird, wenn der Bus durch die jeweils andere CPU belegt ist. Zweitens können die Cores entweder unter verschiedenen Betriebssystemen oder unter dem gleichen Betriebssystem arbeiten. Läuft die eine CPU unter einem Echtzeit-Betriebssystem, während auf der anderen beispielsweise μClinux läuft, können die Cores vollkommen verschiedene Programme verarbeiten. Drittens haben beide CPUs die Möglichkeit, direkt miteinander zu kommunizieren. Jede CPU kann den Status der jeweils anderen abfragen, und über einen eigens hierfür bereitgestellten Speicher ist auch der Datenaustausch zwischen beiden möglich. Die Verarbeitungsabläufe beider CPUs können durch Übermittlung ihrer jeweiligen Zustände und Daten miteinander verzahnt werden.

 

Für den Zugriff auf externe Speicher ist der SH7205 mit einer 32 Bit breiten externen Busschnittstelle ausgestattet. Hinzu kommen 96 KByte internes User-RAM sowie 2 Cache-Blöcke à 16 KByte – jeweils einer pro CPU. Das IC enthält eine Echtzeituhr und unterstützt bis zu 14 DMA-Kanäle. Das 17 x 17 mm große BGA-Gehäuse des SH7205 hat 272 Pins. Der SH7205 ist ab sofort lieferbar. Die neueste Version des High-performance Embedded Workshop (HEW), der Renesas-eigenen integrierten Entwicklungsumgebung, bietet ebenfalls Unterstützung für die Multi-Core-Programmierung. Unter der Bezeichnung E10A-for-multi wird außerdem eine besondere Version des Renesas-Debuggers E10A-USB bereitgestellt, die das Multi-Core-Debugging unterstützt. Ebenfalls verfügbar sind die Evaluation Boards M3A.

Fachartikel