✖


Jump to content

РЛ78

Микроконтроллеры семейства RL78
Общая информация
Запущен 2010 г .; 14 лет назад ( 2010 )
Снято с производства текущий
Общий производитель
Производительность
Макс. процессора Тактовая частота от 32 кГц до 40 МГц
Ширина данных 16
Ширина адреса 20
Архитектура и классификация
Приложение Встроенный ,
бытовая техника ,
автомобильный
Микроархитектура РЛ78-С1 (8-бит),
РЛ78-С2 (16 бит),
RL78-S3 (16-бит)
Набор инструкций Семья RL78
Количество инструкций 74 (РЛ78-С1),
75 (РЛ78-С2),
81 (РЛ78-С3)
Физические характеристики
Ядра
  • 1
История
Предшественник 78К0Р

Семейство RL78 — это 16-битное ядро ​​ЦП для встраиваемых микроконтроллеров компании Renesas Electronics, представленное в 2010 году. [1]

Архитектура

[ редактировать ]

Семейство RL78 представляет собой аккумулятора (ISA) на основе и банка регистров CISC архитектуру набора команд . [2] Хотя он имеет восемь 8-битных регистров или четыре пары 16-битных регистров, по существу все арифметические операции выполняются с одним аккумулятором (пара регистров A или AX). Его базовый ISA является преемником 78K0R, который имеет 75 одинаковых инструкций из 80. Он имеет 20-битное ( 1 мегабайт ) адресное пространство . [3]

Регистры специального назначения состоят из:

Адресация данных в основном 16-битная, при этом вся оперативная память и регистры специальных функций расположены в верхних 64 КБ адресного пространства (0xF0000–0xFFFFF), а доступ к данным по умолчанию осуществляется в этой области. Доступ к другим областям адресного пространства использует префиксный опкод «ES», указывающий, что старшие четыре бита адреса должны поступать из специального регистра «дополнительного сегмента».

Основные операции ALU с двумя операндами имеют следующие формы:

  • A, #immediate (A ← A op немедленно)
  • A, регистр (A ← A op регистр)
  • регистр, A (регистр ← регистр op A)
  • A, addr8 (A ← A op [addr8], диапазон ограничен регистрами специальных функций)
  • A, addr16 (A ← A op [addr16], ES: префикс необязателен)
  • A, [HL] (A ← A op [HL], ES: префикс необязателен)
  • A, [HL+byte] (A ← A op [HL+byte], ES: префикс необязателен)
  • A, [HL+B] (A ← A op [HL+B], ES: префикс необязателен)
  • A, [HL+C] (A ← A op [HL+C], ES: префикс необязателен)

Кодовые адреса, напротив, по умолчанию относятся к нижней части адресного пространства, где расположено ПЗУ. Инструкции передачи управления (переход и вызов) позволяют указать 20-битный адрес, в то время как косвенная передача управления использует объединение 16-битного адреса регистра и 4-битного регистра «сегмента кода». В отличие от микропроцессора 8086 , здесь нет отдельных инструкций ближнего и дальнего возврата; все вызовы подпрограмм передают полный 20-битный обратный адрес.

Архитектура последовательно имеет прямой порядок байтов , при этом все многобайтовые значения отображаются как наименее значащие байты.

Микроархитектуры

[ редактировать ]

Процессоры семейства RL78 имеют трехэтапную конвейерную обработку команд . Большинство моделей имеют четыре банка регистров , которые можно быстро выбрать.

три варианта микроархитектуры RL78 имеет следующие .

μ-Арка ИДТИ Регистры Инструкции Трубопровод Примечание Документы
РЛ78-С3 16-битный 8 × 8-бит × 4 банка 81 (75+6) 3-этапный варианты μ-арки [5] : 8 
РЛ78-С2 16-битный 8 × 8-бит × 4 банка 75 3-этапный
РЛ78-С1 8-битный 8 × 8-бит (без банка) 74 (75-1) 3-этапный
78К0Р 16-битный 8 × 8-бит × 4 банка 80 (75+5) 3-этапный Прямой предшественник
Расширенный 78К/0 		[6] : 18 
78K0S 8-битный 8 × 8-бит (без банка) 47 никто Упрощенный 78К/0 [7]
78К0 8-битный 8 × 8-бит × 4 банка 48 никто Базовое ядро ​​78K/0 [8]

Приложения

[ редактировать ]

RL78 охватывает широкий спектр областей применения для управления механическими системами и пользовательских интерфейсов . [9]

Группировка

[ редактировать ]

Семейство RL78 разделено на несколько групп, имеющих уникальные правила наименования.

  • G1x: Для общего использования. [1]
  • L1x: для сегментного ЖК-дисплеем. управления [10]
  • I1x: В основном для промышленного использования.
  • F1x: для использования в автомобилях.
  • D1x: Специально разработан только для клиентов автомобильной отрасли.

Примеры применения

[ редактировать ]

RL78 подходит для бытовой электроники , такой как крупная бытовая техника (в том числе стиральные машины , сушилки для белья , посудомоечные машины , холодильники и кондиционеры ), мелкая бытовая техника (в том числе электроинструменты , пылесосы и кофеварки ) и медицинские устройства (в том числе; электронные зубные щетки , глюкометры , холтеровские мониторы ). Он также используется для инфраструктуры автоматизации производства (включая датчики , датчики и исполнительные механизмы ), [11] и энергосбережение (включая интеллектуальные счетчики , инверторные компрессоры и системы управления освещением ).

Для автомобильной промышленности приложения с низким энергопотреблением и ограниченными размерами идеально подходят для автомобильных специализированных коммуникационных интерфейсов RL78, таких как CAN , LIN и IEBus . [12] : 4  и бесщеточные электродвигатели постоянного тока . [13] три специальных класса максимальной температуры окружающей среды : 105 °C (221 °F), 125 °C (257 °F) и 150 °C (302 °F). Для некоторых продуктов доступны [14] : 2 

История

[ редактировать ]

RL78 (130-нм флэш-процесс MF3) был первым новым микроконтроллером, созданным новой компанией Renesas Electronics в результате слияния NEC Electronics и Renesas Technology. [1] и включил в себя функции микроконтроллеров NEC 78K0R (150-нм флэш-процесс MF2) и Renesas Technology R8C . Варианты ядра RL78 включают ядра типа S1, S2 и S3, которые произошли от ядра NEC 78K0R. Базовое ядро ​​S1 поддерживает 74 инструкции, ядро ​​S2 добавляет банк регистров и поддерживает 75 инструкций, а ядро ​​S3 добавляет встроенный умножитель/делитель/множественное накопление и поддерживает 81 инструкцию.

RL78 был разработан для решения задач микроконтроллеров с чрезвычайно низким энергопотреблением, но с высокой степенью интеграции. С этой целью ядро ​​предлагает новый режим работы с низким энергопотреблением, называемый «режим повтора», где АЦП или последовательный интерфейс могут быть запрограммированы на выполнение определенных условий для пробуждения устройства. из режима STOP с предельно низким энергопотреблением 0,52 мкА.

Программное обеспечение и инструменты разработки

[ редактировать ]

Семейство RL78 поддерживается различными инструментами разработки аппаратного и программного обеспечения.

Компиляторы и IDE

[ редактировать ]

Коллекция компиляторов GNU , [15] Renesas CS+ (ранее CubeSuite+), [10] [16] Ренесас и 2 студия (на базе Eclipse ), [17] и IAR Systems . компилятор и среда разработки [18] [19] доступны.Renesas CS+ IDE бесплатен для использования только в целях отладки и поддерживает стандартные исполняемые файлы ELF . RL78 ABI , определенный Renesas, совместим с компиляторами IAR V2 и выше.

Операционные системы реального времени

[ редактировать ]

Что касается операционных систем реального времени , CMX-RTX компании CMX Systems, Inc. [19] компании Micrium, Inc. микроC/OS-II и MicroC/OS-III , [19] от ITRON OS Segger Microcontroller Systems embOS , FreeRTOS и ChibiOS/RT Поддерживаются .

Инструменты генерации кода

[ редактировать ]

Renesas предоставляет бесплатный инструмент для генерации кода под названием APPLIcation LEading Tool (Applilet) . [20]

Библиотеки программирования Flash ROM

[ редактировать ]

Renesas предоставляет бесплатные библиотеки самопрограммирования; Библиотеки флэш-кода (CFL) [21] и библиотеки флэш-данных (DFL) . [22] нивелировку износа Для флэш-памяти также доступна библиотека эмуляции EEPROM (EEL), обеспечивающая и надежность. В зависимости от потребностей приложения доступны различные классы DFL и EEL, включая стандартный тип T01, тип «Tiny» T02 и тип «Pico» T04 (только DFL).

Внутрисхемные эмуляторы

[ редактировать ]

Некоторые компании предоставляют встроенные отладчики и полнофункциональные внутрисхемные эмуляторы . Renesas производит встроенные отладчики [23] а также сторонние компании, такие как Lauterbach и iSystems. [24] Ренесас [25] и iSystems [26] поставляем полнофункциональные внутрисхемные эмуляторы.

Встроенные инструменты программирования устройств

[ редактировать ]

Программирование устройства может быть достигнуто с помощью встроенного порта отладки или использования специального режима последовательного программирования устройств. Renesas поддерживает режим последовательного программирования с помощью инструментов отладки через Renesas Flash Programmer (RFP). [27] и автономные программисты; ПГ-ФП5 [1] [28] и PG-FP6 , [29] в то время как некоторые сторонние производители поддерживают RL78 с помощью своих собственных программаторов устройств.

Варианты

[ редактировать ]

Семейство RL78 включает ряд устройств: от 20-контактных с флэш-памятью 16 КБ до 128-контактных с флэш-памятью 512 КБ. [30]

РЛ78/Г13

[ редактировать ]

RL78/G13 включает в себя встроенный генератор с точностью +/- 1%, сторожевой таймер , RTC , сброс при включении питания , обнаружение низкого напряжения, 26 каналов 10-битного АЦП, умножитель 16x16, делитель 32/32, I2C , CSI/SPI. , UART , LIN, многофункциональный массив таймеров, а также встроенная IEC 60730 аппаратная поддержка безопасности .Такое сочетание элементов позволяет разработчику системы создавать высокопроизводительные (41DMIPS) системы, работающие при очень низких уровнях мощности и с низкой стоимостью благодаря высокому уровню интеграции в микроконтроллер. [31] [32]

РЛ78/Г12

[ редактировать ]

G12 — это уменьшенная версия G13, представленная в 2012 году. RL78/G12 . Представлены в 20-, 24- и 30-контактных корпусах с флэш-памятью небольшого размера от 2 КБ до 16 КБ, но обеспечивают функциональность G13 со встроенным генератором +/- 1% 24 МГц, схемой сброса, схемой обнаружения низкого напряжения, сторожевым таймером, передачей данных. флэш-память с фоновым режимом работы, включая функциональную безопасность, встроенную функцию тестирования аналого-цифрового преобразователя.

Это небольшое устройство предназначено для использования в качестве субмикроконтроллера, подходящего для использования как в небольшой бытовой технике, так и в бытовых электронных устройствах общего назначения.

РЛ78/Г14

[ редактировать ]

В 2012 году к семейству RL78 было представлено дополнение под названием G14 . [33] Это устройство предлагает более высокий уровень интеграции с включением дополнительных инструкций умножения, деления и умножения-накопления, способных выполнять более быструю обработку, чем RL78/G13, 2-канального 8-битного ЦАП, 2-канального компаратора и массива таймеров, что делает его подходящим для приложения для управления двигателем.

  • Многофункциональный блок таймеров (TAU):
  • Массив таймеров с функцией энкодера
  • Блок массива таймеров (16 бит, 8 каналов)
  • Интервальный таймер (12 бит, 1 канал)
  • Сторожевой таймер (17 бит, 1 канал)
  • Полная функция календаря в реальном времени
  • Таймер управления двигателем (16 бит, 8 каналов)
  • Фазовый таймер (16 бит, 2 канала)
  • Таймер ввода-вывода (16 бит, 1 канал)

RL78/I1A

[ редактировать ]

Версия ядра RL78 для конкретного приложения (ASSP) была представлена ​​в 2012 году для управления системами освещения , это устройство получило название RL78/I1A. Особенности устройства, такие как специальные таймеры ШИМ, позволяют точно регулировать яркость, последовательность освещения и контролировать цветовую температуру с коррекцией коэффициента мощности источника питания. Кроме того, интегрированные функции связи для DALI , DMX512 предусмотрены , а также управление несколькими датчиками и пользовательским интерфейсом.Приложения для RL78/I1A включают: автоматизацию зданий , драйверы светодиодов , средства управления освещением, люминесцентные балласты , аварийное освещение, HID балласты, цифровые источники питания, недорогие инверторные средства управления.

РЛ78/Л12

[ редактировать ]

Серия микроконтроллеров с ЖК- приводом

Поступая в массовое производство в начале 2013 года, RL78/L12 включает в себя встроенный привод ЖК-дисплея на 35 сегментов x 8 или 39 сегментов x 4. Можно использовать три альтернативных метода управления ЖК-дисплеем: разделенный конденсатор, емкостный зарядовый насос или внешний разделительный резистор. С помощью метода разделенного конденсатора можно получить ЖК-привод малой мощности 0,6 мкА при напряжении 3 В. Выбираемые функции (сегментация или ввод-вывод) для каждого вывода сегмента, а также привод как для стекла, так и для панели.

RL78/F1x

[ редактировать ]

Автомобильные микроконтроллеры

Устройства RL78 F12 , F13 , F14 и F15 заменили оригинальные устройства NEC 78K0R/Fx3 с множеством обновлений, включая уменьшение размера кристалла, более высокую частоту ядра (32 МГц), улучшенные возможности встроенной отладки, новые периферийные устройства, функции безопасности, а также расширенный пакет и варианты памяти. Примечание по применению r01an2639ej можно использовать в качестве руководства при переходе с 78K0R/Fx3 на RL78/F1x.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д «Renesas Electronics представляет новое семейство микроконтроллеров RL78 для предоставления решений для 8-/16-битных встраиваемых приложений следующего поколения» . Business Wire (Пресс-релиз). Ренесас Электроникс. 17 ноября 2010 г.
  2. ^ Мацуи, Мицуру; Мураками, Юмико (11 марта 2013 г.). «Минимализм реализации программного обеспечения: обширный анализ производительности симметричных примитивов на микроконтроллере RL78» (PDF) . Быстрое программное шифрование . 20-й международный семинар, ФШЭ 2013. Конспект лекций по информатике. Том. 8424. Сингапур. стр. 393–409. дои : 10.1007/978-3-662-43933-3_20 . ISBN  978-3-662-43933-3 .
  3. ^ Дин, Александр Г.; Конрад, Джеймс М. (2012). Создание быстрых, отзывчивых и энергоэффективных встраиваемых систем с использованием микроконтроллера Renesas RL78 (PDF) . 1290 Weston Road, Suite 306 Weston, FL 33326 США: Micrium Press. ISBN  9781935772989 . {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  4. ^ «Руководство пользователя микроконтроллеров 78K0R: Инструкция» . п. 14 . Проверено 29 ноября 2023 г.
  5. ^ Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя семейства RL78: Программное обеспечение . Ренесас Электроникс.
  6. , Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя микроконтроллеров 78K0R: Инструкции . Ренесас Электроникс.
  7. , Официальный представитель Renesas: Серия 78K/0S для инструкций . Ренесас Электроникс.
  8. , Официальный представитель Renesas: Серия 78K/0 для инструкций . Ренесас Электроникс.
  9. , Официальный представитель Renesas: Семейство микроконтроллеров Renesas RL78 . Ренесас Электроникс.
  10. ^ Jump up to: а б ШАШИ КИРАН К (16 апреля 2017 г.). «Этапы программирования микроконтроллера серии Renesas RL78» . Ютуб .
  11. ^ Хемачандра, С.; Киран, ТКС Рави; Прасад, Б. Гоури; Мажар, С.М. (апрель 2014 г.). «Управление роботом на основе акселерометра с использованием микроконтроллера Renesas» (PDF) . Международный журнал современных инженерных исследований : 40–48.
  12. , Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя RL78/F15: Аппаратное обеспечение . Ренесас Электроникс.
  13. , Официальный представитель Renesas: Renesas Automotive: решение для бесщеточного двигателя постоянного тока RL78 . Ренесас Электроникс.
  14. , Официальный представитель Renesas: Руководство пользователя RL78/F13, F14: Аппаратное обеспечение . Ренесас Электроникс.
  15. ^ «Использование коллекции компиляторов GNU (GCC): параметры RL78» . gcc.gnu.org .
  16. ^ «CS+ (ранее CubeSuite+)» . Ренесас Электроникс .
  17. ^ «Студия е²» . Ренесас Электроникс .
  18. ^ Эмилио, Маурицио Ди Паоло (2014). Проектирование встраиваемых систем для высокоскоростного сбора и управления данными . Спрингер. ISBN  9783319068657 .
  19. ^ Jump up to: а б с «Renesas Electronics America расширяет экосистему своего семейства микроконтроллеров RL78» . Деловой провод . 02 мая 2011 г.
  20. ^ «AP4, Апплилет» . Ренесас Электроникс .
  21. ^ «Библиотеки Flash-кода (библиотеки самопрограммирования Flash)» . Ренесас Электроникс .
  22. ^ «Библиотеки флэш-данных» . Ренесас Электроникс .
  23. ^ «Встроенные отладчики» . Ренесас Электроникс .
  24. ^ «Встроенные анализаторы (отладка и трассировка) — iSYSTEM — повышение безопасности встроенных систем» . www.isystem.com .
  25. ^ «IECUBE для семейства RL78» . Ренесас Электроникс .
  26. ^ «Целевая адаптация — iSYSTEM — повышение безопасности встроенных систем» . www.isystem.com .
  27. ^ «Renesas Flash Programmer (GUI-программирование)» . Ренесас Электроникс .
  28. ^ «ПГ-ФП5» . Ренесас Электроникс .
  29. ^ «ПГ-ФП6» . Ренесас Электроникс .
  30. , Официальный представитель Renesas: Брошюра по микроконтроллеру RL78 . Ренесас Электроникс.
  31. ^ «Renesas RL78 для приложений с низким энергопотреблением | Подвал цепей» . Цепь подвала . 9 апреля 2012 г.
  32. ^ Донован, Джон (16 января 2013 г.). «Практический обзор комплекта Renesas RL78G13 | DigiKey» . www.digikey.jp . Цифровая электроника.
  33. ^ «Renesas Electronics анонсирует новые микроконтроллеры RL78 с расширенными возможностями управления в реальном времени» . Деловой провод . 2011-06-23.
[ редактировать ]


Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=RL78&oldid=1188316065"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 66e6ba9177809d1965bfc951af45e707__1701698220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/66/07/66e6ba9177809d1965bfc951af45e707.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
RL78 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)