瑞薩科技公司今天宣布推出其首款基于新的RX CPU構建的RX系列MCU產(chǎn)品，在未來幾年里它們將成為公司MCU業(yè)務的核心，成為八個新的32位RX610族。從2009年6月起，將在日本東京開始陸續(xù)遞送樣品。

總的來說，RX系統(tǒng)指基于新的RX CPU內核的下一代MCU，它們集成了瑞薩科技現(xiàn)有的、采用復雜指令集計算機（CISC）*¹架構的16位和32位MCU的性能。這些產(chǎn)品將分兩個系列推出：一是RX600系列，設計用于實現(xiàn)高速和超級性能應用，二是RX200系列，設計用于低壓操作和低功耗應用。

RX系列的首款產(chǎn)品形成了隸屬于RX600系列的RX610族。這些MCU是用于高端辦公設備和數(shù)字消費類產(chǎn)品等應用的理想選擇，這些應用往往要求具有以高性能水平和快速運行大規(guī)模程序的能力。新的RX610族具有100 MHz的較大工作頻率，其特性總結如下：

< 特性>

(1)    RX CPU內核的處理性能約為瑞薩科技以往產(chǎn)品的兩倍，并具有業(yè)界較佳的編碼效率。*²

RX CPU內核實現(xiàn)了業(yè)界頂級的性能，超越了其1.25 MIPS/MHz 開發(fā)目標，能夠達到1.65 MIPS/MHz的處理性能。當以相同的頻率運行時，大約相當于瑞薩科技以往32位CISC MCU性能的二倍，從而可以快速而高效的進行編程。

客戶在選擇MCU時必須要考慮的另一個因素是編碼效率（程序存儲器的有效利用）。編碼效率是一種效率指標，用于量度將程序源代碼轉換成CPU實際執(zhí)行的目標代碼的效率。更高的編碼效率意味著具有更密實的目標代碼，因此存儲目標代碼僅需較少的存儲空間。RX CPU內核實現(xiàn)了業(yè)界頂級的編碼效率，比瑞薩的早期產(chǎn)品高30%。這就意味著客戶可以選擇具有更少存儲器性能的MCU版本，從而有助于減少總的系統(tǒng)成本。

(2)    具有業(yè)界頂級速度和較佳性能的多功能片上閃存

RX610族具有較大達2兆字節(jié)的高速度和用于存儲程序的大容量內存。90 納米工藝節(jié)點和瑞薩科技專有的金屬氧化物氮氧化物矽晶（MONOS）結構都用于在100MHz的頻率（即CPU的較大工作頻率，用于業(yè)界頂級水平下的高速操作）下實現(xiàn)單周期訪問。閃存不僅有助于更快的執(zhí)行程序，較高2兆字節(jié)的巨大存儲性能還可以適應要求尖端功能的大規(guī)模的程序。

另外，RX610族具有32Kb的數(shù)據(jù)閃存空間，并具有后臺操作（BGO）功能，可以在執(zhí)行編程的同時寫入數(shù)據(jù)。這種功能可以在不放慢執(zhí)行程序速度的情況下進行數(shù)據(jù)寫入，使其成為備份等類似應用的理想選擇。

這兩類片上存儲器有助于省去在大規(guī)模系統(tǒng)中增加外部存儲器的需求，而早期的MCU的片上存儲性能卻不足以滿足這些系統(tǒng)要求。這樣就減少了安裝面積和所需的開發(fā)工時，從而有利于降低系統(tǒng)成本并實現(xiàn)更快速操作。

(3)    對以往瑞薩科技產(chǎn)品所具有的外設功能進行完整補充以保持兼容性

除了在早期瑞薩產(chǎn)品中已建立記錄的外設功能外，RX610族還提供了一些增強功能以滿足特定要求。

已建立記錄的外設功能包括一個適用于多種應用的計時器脈沖部件，一個匹配比較計時器和一個8位計時器；一個用于高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元和一個串行通信接口；一個10位模數(shù)轉換器和10位數(shù)模轉換器以及一個CRC電路。這些外設功能保持了與現(xiàn)存瑞薩科技產(chǎn)品的兼容性，并可以將其輕松移植到RX600系列。

模數(shù)轉換器通過實現(xiàn)1 μs的更快的轉換速度和一個具有四個部件的擴展配置而得以增強（共16通道[每個部件4通道]）。每個部件可以與其它部件同時進行高速轉換，實現(xiàn)了多個傳感器數(shù)據(jù)的高效處理。

還有一個支持器件間高性能通信的I²C總線接口，可實現(xiàn)新的外設功能。

(4)    實現(xiàn)低功耗

RX610族已經(jīng)達到了0.03 mA/MHz  的CPU內核電流的開發(fā)目標，當在100MHz的頻率下運行時，其電流消耗約為50 mA（典型值）。每1MHz工作頻率所產(chǎn)生的電流消耗不到以往瑞薩科技類似產(chǎn)品的一半。RX610族還提供了四種掉電（低功率）模式，可以通過選擇與應用匹配的恰當模式來充分減少功耗。例如，在系統(tǒng)處于待機或類似狀態(tài)時，將采用的Deep待機模式的電流僅為3 μA左右。同樣適用于正常操作的RX610低電流損耗特點，已經(jīng)達到業(yè)界頂級水平。

(5)    各種工具幫助縮短開發(fā)周期

有三種仿真器將計劃作為硬件開發(fā)環(huán)境用于RX610族：E100、E20和E1。E100是功能較豐富的完全規(guī)格仿真器，E20具有超高的性價比，而E1是一款低成本產(chǎn)品。客戶可以選擇較符合其調試要求的仿真器。

瑞薩科技的標準開發(fā)環(huán)境，High-Performance Embedded Workshop，已作為集成開發(fā)環(huán)境加以推出。它可以使客戶使用早期瑞薩科技利用High-Performance Embedded Workshop所開發(fā)的資源。也可采用符合μITRON*³C規(guī)格的C/C++編譯器和實時操作系統(tǒng)，以及用于對片上閃存進行編程的閃存開發(fā)套件（FDT）。

RX C/C++編譯器覆蓋了以往瑞薩科技MCU的語言規(guī)格、增強的規(guī)格以及endian規(guī)格。從而使客戶從現(xiàn)有的軟件資源中輕松進入RX。

除上述工具外，瑞薩科技的合作廠商正在開發(fā)適用于RX系列硬件和軟件開發(fā)環(huán)境。

< 產(chǎn)品背景資料>

瑞薩科技目前正在大量生產(chǎn)M16系列、H8S系列、R32C系列以及H8SX系列16位和32位CISC MCU，這些產(chǎn)品廣泛用于消費類產(chǎn)品、汽車電子、工業(yè)設備、辦公設備和通信等多個領域。瑞薩科技占據(jù)全球整個MCU市場的較大份額，*⁴其中包括在全球16位MCU市場占有較大份額。*⁵另一方面，嵌入式器件領域的系統(tǒng)正在添加高水平的性能，它們變得日趨復雜、不斷擴大其規(guī)模并要求有增強的能率，因此對于處于這種系統(tǒng)核心的MCU的要求正在不斷增加，需要其能夠提供高速度、高性能、具有存儲大規(guī)模程序的巨大存儲性能同時還要降低功耗。

為滿足市場需求并進一步增強公司的MCU業(yè)務，瑞薩科技決定開發(fā)RX系列下一代MCU，將上面所提到產(chǎn)品系列的性能都加以集成。在開發(fā)RX下一代CPU的同時，瑞薩科技還建立了可以實現(xiàn)高效新MCU產(chǎn)品開發(fā)的MCU開發(fā)平臺。RX610族，作為RX600系列的一分子，是一款高速度、高性能的32位MCU，標志著首款產(chǎn)品已亮相RX600系列。它是利用上述平臺開發(fā)的，其較初樣品已滿足了在一個相對短的開發(fā)周期內所要實現(xiàn)的操作和性能目標。

< 產(chǎn)品詳情 >

RX610族是基于高性能RX CPU內核而構建的，在100MHz的較大工作頻率下，可達到約為1.65 MIPS/MHz的性能。CPU的基本結構采用五級管道和哈佛架構（Harvard architecture），可以同時實現(xiàn)指令讀取和數(shù)據(jù)寫入。憑借在很少的幾個循環(huán)內執(zhí)行操作的能力、一個改進的乘加法器（multiply-and-accumulate）和一個32位桶形移位器，其性能得到進一步的增強。當在相同的頻率下運行時，這些改進一起使得RX610族可以實現(xiàn)以往瑞薩科技32位CISC MCU的雙倍性能。

在CPU性能方面的另外一個因素是編碼效率，它是一種效率指標，用于量度將程序源代碼轉換成目標代碼的效率。在開發(fā)RX時，瑞薩科技的工程師決定采用一個包括可用于比特（8位）單位（每個指令長度為1-8個字節(jié)）指令的CPU指令集。它們使用各種基準來決定每種指令的利用頻率和指令定址方式。工程師還采取了幾個步驟來根據(jù)結果提升編碼效率，例如，將短指令代碼分配到應用頻率較高的指令，并采用了較佳的定址模式和三運算元模式。結果，RX達到了業(yè)界頂級的編碼效率。

RX610族具有較大達2兆字節(jié)的高速片上閃存。一般來說，與CPU和其它邏輯電路相比，從理論上看，要使用閃存的較大工作頻率較很困難的。當閃存的工作頻率低于CPU的工作頻率時，有必要增加等待周期，以便從存儲器讀取數(shù)據(jù)。這就不必要的延長了執(zhí)行程序所需的時間。RX610族中的片上閃存為MONOS類，借助瑞薩科技獨有的技術，并采用90納米工藝結點，在100MHz的頻率下實現(xiàn)了單周期訪問，相當于CPU的較大工作頻率。這就意味著消除了因等待周期而產(chǎn)生的時間浪費，從而有助于更快的進行編程。另外，帶有用于數(shù)據(jù)存儲BGO的32Kb的閃存提供了卓越的靈活性，允許在執(zhí)行程序的同時寫入數(shù)據(jù)。還有一個128Kb的片上RAM用于臨時存儲程序和操作數(shù)據(jù)，從而有助于加快編程處理速度。

RX610族也具有豐富的、各種陣列的外設功能。像16位計時器脈沖部件（12通道）、16位匹配比較計時器（4通道）、8位計時器（4通道）、串行通信接口（7通道）、10位模數(shù)轉換器（16通道，4個部件）、10位數(shù)模轉換器（2通道）和CRC電流等模塊通過已有記錄（這些記錄是從早期的瑞薩科技產(chǎn)品中記錄保留下來的）成為產(chǎn)品的外設功能并可與以往的產(chǎn)品相兼容。

產(chǎn)品還為直接內存存取控制器（4通道）和數(shù)據(jù)轉換控制器提供了專用總線，以實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)轉換。

模數(shù)轉換器具有1 μs的快速轉換速度，它的四個部件可以同時進行高速較換，給客戶提供了更大的靈活性并可實現(xiàn)增強型功能。較終，產(chǎn)品還新添加了一個新的外設功能，即支持1 Mbps （每秒兆字節(jié)）通信速度的I²C總線接口，比以往瑞薩科技MCU產(chǎn)品更快。

有三種仿真器將計劃作為硬件開發(fā)環(huán)境使用：E100、E20和E1。E100是功能較豐富的完全規(guī)格仿真器，包括對于所用MCU版本都適用的一個主元件和一個與正在開發(fā)的、特定MCU相匹配的MCU元件。這就意味已擁有E100主元件的客戶僅需要再購買RX系列MCU元件即可。 E20和E1是低成本開發(fā)工具，價格極具吸引力同時具有閃存編程器的各種功能。

可用封裝為144引腳LQFP封裝和小型176引腳BGA封裝。小型BGA封裝具有更小的安裝面積，理想用于體積更小的產(chǎn)品。

瑞薩科技將利用其MCU開發(fā)平臺及時、有效的開發(fā)新產(chǎn)品。RX600系列進一步的新增產(chǎn)品將包括采用各種片上存儲器、封裝配置和外設功能的多種版本，對此將有很強大的市場需求，例如USB模塊、CAN接口、用于電機控制的以太網(wǎng)模塊計時器等等。

在RX200系列低壓和低功率MCU上，還可以加速開發(fā)工作。通過提供下一代MCU的兩個互補系列，即RX600系列和RX200系列，瑞薩科技希望能夠提供一整套的產(chǎn)品以滿足每個客戶的需求，并進一步增強公司的MCU業(yè)務。

< 注釋 >

注釋： 1. CISC代表“復雜指令集計算機”。它與RISC（簡化指令集計算機）相對照，RISC是一種設計用于通過采用簡化指令集和新型硬件來提高速度的CPU架構。CISC架構支持大的指令集，從而使其比寫入程序更加簡單。

          2.     編碼效率是編程堅實度的一個指標。目標編碼的效率越高，所需存儲程度的存儲器就越少。

          3.     TRON即實時操作系統(tǒng)核心。ITRON代表工業(yè)級的TRON。

          4.     源引：Gartner "Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database" 2008年3月27日， (數(shù)百萬美元)

          5.     源引：Gartner "Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database" 2008年3月27日，(數(shù)百萬美元)

 

   *    所提到的產(chǎn)品名稱、公司名稱或商標均為其各自所有者所有。

< 典型應用>

·         .辦公設備：激光打印機、復印機、小型打印機等。

·         數(shù)字消費類產(chǎn)品：數(shù)碼相機等。

·         音頻設備。

< 日本報價 > *僅供參考

產(chǎn)品名稱	閃存/RAM性能	較大工作頻率	封裝	10，000件批量價格（日元/件） [含稅價]
RX610族	2 MB + 32 KB /128 KB	100 MHz	144引腳 LQFP	930
	2 MB + 32 KB /128 KB	100 MHz	176引腳 BGA	960

< 規(guī)格 >

項目

RX610族規(guī)格

產(chǎn)品名稱

RX6108V

RX6107V

RX6106V

RX6104V

RX6108W

RX6107W

RX6106W

RX6104W

CPU內核

RX CPU · 通用寄存器： 32位× 16 · 乘法器： 32位t · 除法器：有 · 乘加法器：有（兩種操作：存儲器至存儲器，寄存器至寄存器）

較大工作頻率

100 MHz

電源電壓

3.0 V 至 3.6 V

浮點裝置

單精度浮點裝置（支持加、減、比、乘、除和指令）

閃存ROM （用于存儲程序）

2 MB

1.5 MB

1 MB

768 KB

2 MB

1.5 MB

1 MB

768 KB

閃存ROM （用于存儲數(shù)據(jù)）

32 KB

RAM

128 KB

片上外設功能

· 直接內存存取控制器 (DMAC) × 4通道 · 數(shù)據(jù)傳輸控制器 (DTC) · 16位計時器脈沖部件 (TPU) × 12 通道 · 16位匹配比較計時器 (CMT) × 4 通道 · 8位計時器(TMR) × 4 通道 · 串行通信接口 (SCI) × 7 通道 · I2C 總線接口× 2 通道 · 模數(shù)轉換器 （10位） × 16 通道 [4部件： 4 通道/部件] · 數(shù)模轉換器 （10位） × 2 通道 · CRC 電路

I/O 端口 × 117

I/O端口 × 140

片上調試功能

有 （帶有跟蹤功能）

掉電（低功率模式）

4 種模式 · 休眠模式 · 所有模塊時鐘停止模式 · 軟件待機模式 · Deep軟件待機模式

封裝

144引腳LQFP (20 mm × 20 mm)

176引腳 BGA (13 mm × 13 mm)