Ultra-Low-Power Embedded Controller

EMBEDDED SYSTEMS

Ultra Low Power Embedded Controller
©Renesas

Renesas erweitert seine Embedded Controller der RE-Familie um ein neues Mitglied mit extrem niedrigem Stromverbrauch. Die RE-Familie basiert auf der SOTB-Prozesstechnologie (Silicon-on-thin-buried-oxide) und ist um den Arm Cortex-M0+ Core aufgebaut. Das jüngste Mitglied der RE01-Gruppe ist eine Variante mit 256 KB Flash-Speicher. Mit einer Gehäusegröße von 3,16mm × 2,88mm ist der Embedded Controller laut Hersteller für den Einsatz in IoT-Bausteinen optimiert.

Der neue Chip erzielte einen zertifizierten EEMBC ULPMark-CoreProfile (CP) Score von 705 (https://www.eembc.org/ulpmark/), was seine Energieeffizienz bestätigt. Die Stromaufnahme des Controllers beträgt 25 μA/MHz im Betriebsmodus und 400nA im Standby-Modus. Anwender können die Stromaufnahme im Betriebsmodus weiter auf 12μA/MHz reduzieren, indem sie den ISL9123 von Renesas als externen Abwärtsregler nutzen.

Hauptmerkmale der  RE01-Gruppe R7F0E01182xxx:

  • Arm Cortex-M0+ Core mit einer maximalen Betriebsfrequenz von 64MHz
  • 256KB Flash-Speicher und 128KB SRAM
  • Betriebsstrom: 25µA/MHz (beim Einsatz von On-Chip-LDO), 12µA/MHz (bei Verwendung eines externen DC/DC-Wandlers)
  • Software-Standby: 400nA
  • Betriebsspannungsbereich: 1,62V bis 3,6V mit High-Speed-Modus von bis zu 64MHz ab 1,62V
  • Ausführungen: ca. 3mm quadratisches WLBGA-Gehäuse mit 72 Anschlüssen; 7mm quadratisches QFN-Gehäuse mit 56 Anschlüssen; 14mm quadratisches LQFP-Gehäuse mit 100 Anschlüssen und 10mm quadratisches LQFP-Gehäuse mit 64 Anschlüssen
  • On-Chip Energy-Harvesting-Steuerschaltung (schnelle Boot-Kondensatorladung, Schutzfunktion für die Sekundärbatterieladung)
  • Etwa 4µA Stromverbrauch und 14-Bit A/D-Wandler
  • Unterstützung für Flash-Programmierung bei einem Strom von ca. 0,6mA
  • Sicherheitsfunktionen mit Trusted Secure IP Core
  • Deep Standby mit RTC (Real Time Clock) von 380nA bei 1,8V

Das EK-RE01 Evaluation Kit mit 256 KB kann in Kombination mit Anwendungssystemen zur Evaluierung aller peripheren Funktionen, einschließlich Energy-Harvesting-Systemen, genutzt werden. Das in diesem Kit enthaltene Evaluierungsboard enthält den DC/DC-Wandler ISL9123. Zusätzlich zu der für Energy-Harvesting-Systeme erforderlichen Schnittstelle für den Energy-Harvesting-Baustein und einer Schnittstelle für den Anschluss der Sekundärbatterie ist das Evaluierungsboard mit einer Arduino-kompatiblen Schnittstelle ausgestattet. Hinzu kommt ein Pmod-Anschluss für die erweiterte Evaluierung mit Wireless-Funktionalität.

Zu den kompatiblen Entwicklungstools gehören IAR Embedded Workbench for Arm, das den IAR C/C++ Compiler unterstützt, sowie e2 studio mit GNU-Compiler-Support. Beide sind kostenlos erhältlich. Treibersoftware zur Unterstützung des Arm Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS) ist verfügbar. Ein Low-Level-Beispielcode für den Einsatz in Low-Power-Anwendungen, die den Leistungsverlust durch den von der Treibersoftware verursachten Overhead verhindern, steht ebenfalls bereit.

Muster des Embedded Controllers RE01 sind verfügbar, die Massenproduktion ist für Ende Juli 2020 geplant. Der Referenzpreis für den R7F0E01082CFM im LQFP-Gehäuse beträgt 3,33 US$ pro 10.000 Stück. Das Evaluation Kit EK-RE01 mit 256 KB ist für Ende August 2020 geplant.

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