Specjalizowane mikroprocesory czasu rzeczywistego do aplikacji przemysłowych
Renesas Electronics wprowadza do oferty rodzinę specjalizowanych mikroprocesorów czasu rzeczywistego RZ/T1 do aplikacji przemysłowych. Zawierają one rdzeń ARM Cortex-R4F taktowany zegarem o częstotliwości do 600 MHz oraz akcelerator komunikacyjny R-IN wspomagający sterowanie w czasie rzeczywistym i obsługę sieci przemysłowych. Układy nowej rodziny są polecane do zastosowań w serwonapędach AC, falownikach i innych urządzeniach przemysłowych wymagających szybkiego modułu sterującego pracującego w czasie rzeczywistym.
Tradycyjne mikroprocesory o dużej częstotliwości taktowania (MPU) z pamięcią Cache nie nadają się do systemów kontroli w czasie rzeczywistym ze względu na mało przewidywalne charakterystyki tej pamięci. Z kolei wydajność mikrokontrolerów (MCU) z wbudowaną pamięcią Flash, promowanych do zastosowań w systemach czasu rzeczywistego, często nie jest w stanie sprostać stale rosnącym wymogom systemów sterowania w czasie rzeczywistym. Dodatkowo, deterministyczne otwarte standardy sieciowe, takie jak EtherCAT, Ethernet/IP czy PROFINET, coraz częściej stosowane we wszelkiego typu aplikacjach przemysłowych, wymagają najczęściej zastosowania oddzielnego układu ASIC ze specjalizowanymi blokami komunikacyjnymi, co zwiększa koszt realizacji systemu i powierzchnię płytki drukowanej.
Nowe mikrokontrolery rodziny RZ/T1 bazują na rdzeniu ARM Cortex-R4F taktowanym zegarem do 600 MHz i dwóch bloków pamięci TCM (tightly coupled memory) podłączonej bezpośrednio do CPU (512 K dla kodu i 32 K dla danych), co eliminuje konieczność korzystania z pamięci Cache. Bloki TCM wspierają wykonywanie krytycznych procedur, np. obsługi przerwań i zadań czasu rzeczywistego, zapewniając bardzo krótki czas reakcji bez opóźnienia CAS latency.
Układy rodziny RZ/T1 zawierają ponadto blok R-IN obejmujący akcelerator czasu rzeczywistego (HW-RTOS) i akcelerator ethernetowy, zapewniający obsługę różnych standardów komunikacyjnych, w tym EtherCAT. R-IN zawiera własną jednostkę CPU taktowaną zegarem 150 MHz, ma zaimplementowane sprzętowo funkcje systemów operacyjnych czasu rzeczywistego oraz obsługuje komunikację i nadzoruje bloki peryferyjne, zwiększając efektywność na poziomie systemowym. Obsługuje różne standardy przemysłowego Ethernetu, takie jak EtherCAT, Ethernet/IP i PROFINET.
Pod względem wbudowanych funkcji peryferyjnych, rodzina RZ/T1 jest zbliżona do mikrokontrolerów Renesas RX i SH. Dodatkowo, zaimplementowano tu funkcje związane z bezpieczeństwem i niezawodnością, np. zabezpieczenie przed zapisem do rejestrów, detektor zatrzymania oscylatora wejściowego i niezależny watchdog timer.
Renesas planuje wprowadzenie do oferty również wersji wyposażonych w specjalny interfejs do zewnętrznych koderów obsługujący protokół m.in. EnDat 2.2 oraz protokoły wykorzystywane przez czujniki i siłowniki, m.in. BiSS i SSI. Pozwoli to na wyeliminowanie dodatkowych układów FPGA i ASIC.
Mikrokontrolery RZ/Ti będą dostępne w wersjach próbnych od stycznia 2015. Rozpoczęcie produkcji masowej zaplanowano na październik 2015.
