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

總的來(lái)說(shuō)，RX系統(tǒng)指基于新的RX CPU內(nèi)核的下一代MCU，它們集成了瑞薩科技現(xiàn)有的、采用復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）*¹架構(gòu)的16位和32位MCU的性能。這些產(chǎn)品將分兩個(gè)系列推出：一是RX600系列，設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)高速和超級(jí)性能應(yīng)用，二是RX200系列，設(shè)計(jì)用于低壓操作和低功耗應(yīng)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(shè)備和數(shù)字消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品等應(yīng)用的理想選擇，這些應(yīng)用往往要求具有以高性能水平和快速運(yùn)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(jié)如下：

< 特性>

(1)    RX CPU內(nèi)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(nèi)核實(shí)現(xiàn)了業(yè)界頂級(jí)的性能，超越了其1.25 MIPS/MHz 開(kāi)發(fā)目標(biāo)，能夠達(dá)到1.65 MIPS/MHz的處理性能。當(dāng)以相同的頻率運(yùn)行時(shí)，大約相當(dāng)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(jìn)行編程。

客戶(hù)在選擇MCU時(shí)必須要考慮的另一個(gè)因素是編碼效率（程序存儲(chǔ)器的有效利用）。編碼效率是一種效率指標(biāo)，用于量度將程序源代碼轉(zhuǎn)換成CPU實(shí)際執(zhí)行的目標(biāo)代碼的效率。更高的編碼效率意味著具有更密實(shí)的目標(biāo)代碼，因此存儲(chǔ)目標(biāo)代碼僅需較少的存儲(chǔ)空間。RX CPU內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了業(yè)界頂級(jí)的編碼效率，比瑞薩的早期產(chǎn)品高30%。這就意味著客戶(hù)可以選擇具有更少存儲(chǔ)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(jí)速度和較佳性能的多功能片上閃存

RX610族具有較大達(dá)2兆字節(jié)的高速度和用于存儲(chǔ)程序的大容量?jī)?nèi)存。90 納米工藝節(jié)點(diǎn)和瑞薩科技專(zhuān)有的金屬氧化物氮氧化物矽晶（MONOS）結(jié)構(gòu)都用于在100MHz的頻率（即CPU的較大工作頻率，用于業(yè)界頂級(jí)水平下的高速操作）下實(shí)現(xiàn)單周期訪(fǎng)問(wèn)。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(chǔ)性能還可以適應(yīng)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(tái)操作（BGO）功能，可以在執(zhí)行編程的同時(shí)寫(xiě)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(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入，使其成為備份等類(lèi)似應(yīng)用的理想選擇。

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

(3)    對(duì)以往瑞薩科技產(chǎn)品所具有的外設(shè)功能進(jìn)行完整補(bǔ)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(shè)功能外，RX610族還提供了一些增強(qiáng)功能以滿(mǎn)足特定要求。

已建立記錄的外設(shè)功能包括一個(gè)適用于多種應(yīng)用的計(jì)時(shí)器脈沖部件，一個(gè)匹配比較計(jì)時(shí)器和一個(gè)8位計(jì)時(shí)器；一個(gè)用于高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸單元和一個(gè)串行通信接口；一個(gè)10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)CRC電路。這些外設(shè)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(zhuǎn)換器通過(guò)實(shí)現(xiàn)1 μs的更快的轉(zhuǎn)換速度和一個(gè)具有四個(gè)部件的擴(kuò)展配置而得以增強(qiáng)（共16通道[每個(gè)部件4通道]）。每個(gè)部件可以與其它部件同時(shí)進(jìn)行高速轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的高效處理。

還有一個(gè)支持器件間高性能通信的I²C總線(xiàn)接口，可實(shí)現(xiàn)新的外設(shè)功能。

(4)    實(shí)現(xiàn)低功耗

RX610族已經(jīng)達(dá)到了0.03 mA/MHz  的CPU內(nèi)核電流的開(kāi)發(fā)目標(biāo)，當(dāng)在100MHz的頻率下運(yùn)行時(shí)，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(lèi)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(guò)選擇與應(yīng)用匹配的恰當(dāng)模式來(lái)充分減少功耗。例如，在系統(tǒng)處于待機(jī)或類(lèi)似狀態(tài)時(shí)，將采用的Deep待機(jī)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(diǎn)，已經(jīng)達(dá)到業(yè)界頂級(jí)水平。

(5)    各種工具幫助縮短開(kāi)發(fā)周期

有三種仿真器將計(jì)劃作為硬件開(kāi)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?xún)r(jià)比，而E1是一款低成本產(chǎn)品。客戶(hù)可以選擇較符合其調(diào)試要求的仿真器。

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

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

除上述工具外，瑞薩科技的合作廠(chǎng)商正在開(kāi)發(fā)適用于RX系列硬件和軟件開(kāi)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(fèi)類(lèi)產(chǎn)品、汽車(chē)電子、工業(yè)設(shè)備、辦公設(shè)備和通信等多個(gè)領(lǐng)域。瑞薩科技占據(jù)全球整個(gè)MCU市場(chǎng)的較大份額，*⁴其中包括在全球16位MCU市場(chǎng)占有較大份額。*⁵另一方面，嵌入式器件領(lǐng)域的系統(tǒng)正在添加高水平的性能，它們變得日趨復(fù)雜、不斷擴(kuò)大其規(guī)模并要求有增強(qiáng)的能率，因此對(duì)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(chǔ)大規(guī)模程序的巨大存儲(chǔ)性能同時(shí)還要降低功耗。

為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求并進(jìn)一步增強(qiáng)公司的MCU業(yè)務(wù)，瑞薩科技決定開(kāi)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(kāi)發(fā)RX下一代CPU的同時(shí)，瑞薩科技還建立了可以實(shí)現(xiàn)高效新MCU產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的MCU開(kāi)發(fā)平臺(tái)。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(biāo)志著首款產(chǎn)品已亮相RX600系列。它是利用上述平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，其較初樣品已滿(mǎn)足了在一個(gè)相對(duì)短的開(kāi)發(fā)周期內(nèi)所要實(shí)現(xiàn)的操作和性能目標(biāo)。

< 產(chǎn)品詳情 >

RX610族是基于高性能RX CPU內(nèi)核而構(gòu)建的，在100MHz的較大工作頻率下，可達(dá)到約為1.65 MIPS/MHz的性能。CPU的基本結(jié)構(gòu)采用五級(jí)管道和哈佛架構(gòu)（Harvard architecture），可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)指令讀取和數(shù)據(jù)寫(xiě)入。憑借在很少的幾個(gè)循環(huán)內(nèi)執(zhí)行操作的能力、一個(gè)改進(jìn)的乘加法器（multiply-and-accumulate）和一個(gè)32位桶形移位器，其性能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。當(dāng)在相同的頻率下運(yùn)行時(shí)，這些改進(jìn)一起使得RX610族可以實(shí)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(gè)因素是編碼效率，它是一種效率指標(biāo)，用于量度將程序源代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼的效率。在開(kāi)發(fā)RX時(shí)，瑞薩科技的工程師決定采用一個(gè)包括可用于比特（8位）單位（每個(gè)指令長(zhǎng)度為1-8個(gè)字節(jié)）指令的CPU指令集。它們使用各種基準(zhǔn)來(lái)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(gè)步驟來(lái)根據(jù)結(jié)果提升編碼效率，例如，將短指令代碼分配到應(yīng)用頻率較高的指令，并采用了較佳的定址模式和三運(yùn)算元模式。結(jié)果，RX達(dá)到了業(yè)界頂級(jí)的編碼效率。

RX610族具有較大達(dá)2兆字節(jié)的高速片上閃存。一般來(lái)說(shuō)，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(dāng)閃存的工作頻率低于CPU的工作頻率時(shí)，有必要增加等待周期，以便從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)。這就不必要的延長(zhǎng)了執(zhí)行程序所需的時(shí)間。RX610族中的片上閃存為MONOS類(lèi)，借助瑞薩科技獨(dú)有的技術(shù)，并采用90納米工藝結(jié)點(diǎn)，在100MHz的頻率下實(shí)現(xiàn)了單周期訪(fǎng)問(wèn)，相當(dāng)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(shí)間浪費(fèi)，從而有助于更快的進(jìn)行編程。另外，帶有用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。還有一個(gè)128Kb的片上RAM用于臨時(shí)存儲(chǔ)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(shè)功能。像16位計(jì)時(shí)器脈沖部件（12通道）、16位匹配比較計(jì)時(shí)器（4通道）、8位計(jì)時(shí)器（4通道）、串行通信接口（7通道）、10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（16通道，4個(gè)部件）、10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（2通道）和CRC電流等模塊通過(guò)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(lái)的）成為產(chǎn)品的外設(shè)功能并可與以往的產(chǎn)品相兼容。

產(chǎn)品還為直接內(nèi)存存取控制器（4通道）和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器提供了專(zhuān)用總線(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

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

有三種仿真器將計(jì)劃作為硬件開(kāi)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(duì)于所用MCU版本都適用的一個(gè)主元件和一個(gè)與正在開(kāi)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(hù)僅需要再購(gòu)買(mǎi)RX系列MCU元件即可。 E20和E1是低成本開(kāi)發(fā)工具，價(jià)格極具吸引力同時(shí)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(kāi)發(fā)平臺(tái)及時(shí)、有效的開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。RX600系列進(jìn)一步的新增產(chǎn)品將包括采用各種片上存儲(chǔ)器、封裝配置和外設(shè)功能的多種版本，對(duì)此將有很強(qiáng)大的市場(chǎng)需求，例如USB模塊、CAN接口、用于電機(jī)控制的以太網(wǎng)模塊計(jì)時(shí)器等等。

在RX200系列低壓和低功率MCU上，還可以加速開(kāi)發(fā)工作。通過(guò)提供下一代MCU的兩個(gè)互補(bǔ)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(mǎn)足每個(gè)客戶(hù)的需求，并進(jìn)一步增強(qiáng)公司的MCU業(yè)務(wù)。

< 注釋 >

注釋?zhuān)?1. CISC代表“復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)”。它與RISC（簡(jiǎn)化指令集計(jì)算機(jī)）相對(duì)照，RISC是一種設(shè)計(jì)用于通過(guò)采用簡(jiǎn)化指令集和新型硬件來(lái)提高速度的CPU架構(gòu)。CISC架構(gòu)支持大的指令集，從而使其比寫(xiě)入程序更加簡(jiǎn)單。

          2.     編碼效率是編程堅(jiān)實(shí)度的一個(gè)指標(biāo)。目標(biāo)編碼的效率越高，所需存儲(chǔ)程度的存儲(chǔ)器就越少。

          3.     TRON即實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)核心。ITRON代表工業(yè)級(jí)的TRON。

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

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

 

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

< 典型應(yīng)用>

·         .辦公設(shè)備：激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、小型打印機(jī)等。

·         數(shù)字消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品：數(shù)碼相機(jī)等。

·         音頻設(shè)備。

< 日本報(bào)價(jià) > *僅供參考

產(chǎn)品名稱(chēng)	閃存/RAM性能	較大工作頻率	封裝	10，000件批量?jī)r(jià)格（日元/件） [含稅價(jià)]
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(xiàng)目

RX610族規(guī)格

產(chǎn)品名稱(chēng)

RX6108V

RX6107V

RX6106V

RX6104V

RX6108W

RX6107W

RX6106W

RX6104W

CPU內(nèi)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(chǔ)器至存儲(chǔ)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(diǎn)裝置

單精度浮點(diǎn)裝置（支持加、減、比、乘、除和指令）

閃存ROM （用于存儲(chǔ)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(chǔ)數(shù)據(jù)）

32 KB

RAM

128 KB

片上外設(shè)功能

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

I/O 端口 × 117

I/O端口 × 140

片上調(diào)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(shí)鐘停止模式 · 軟件待機(jī)模式 · Deep軟件待機(jī)模式

封裝

144引腳LQFP (20 mm × 20 mm)

176引腳 BGA (13 mm × 13 mm)