Wielofunkcyjne mikrokontrolery w kompaktowych obudowach z 24. wyprowadzeniami mogą obsłużyć do 13 czujników. Są przeznaczone do takich zastosowań, jak przemysł, opieka zdrowotna i rolnictwo.

Firma Renesas Electronics, dostawca zaawansowanych rozwiązań półprzewodnikowych, przedstawiła nową serię mikrokontrolerów RL78/G11. Są to małe i energooszczędne układy. Pozwolą one łatwo i szybko projektować oraz tworzyć prototypy systemów obsługujących zespoły energooszczędnych koncentratorów i czujników. RL78/G11 zostały zaprojektowane w celu podłączenia wielu czujników oraz przetwarzania i wysyłania danych w postaci cyfrowej. Układy są kompaktowymi koncentratorami czujników i można je wykorzystać w wielu zastosowaniach, takich jak monitorowanie temperatury komputerów w przemysłowych centrach danych z użyciem termopar, ubieralne urządzenia medyczne w opiece zdrowotnej czy czujniki warunków otoczenia w szklarniach i farmach w sektorze rolniczym.

Występuje obecnie trend szybkiego prototypowania i skracania czasu projektowania, na przykład przy użyciu druku 3D i innych technologii. Potrzebne są zatem rozwiązania, które pomogą środowiskom projektowym dla mikrokontrolerów usprawnić szybkie projektowanie i opracowanie prototypów.

Mikrokontrolery RL78/G11 zostały zaprojektowane z myślą o tych potrzebach. Zapewniają one nie tylko miniaturyzację, niski pobór mocy i dłuższy czas pracy na baterii wymagany w czujnikach i systemach wykorzystujących czujniki, ale też krótszy czas projektowania i tworzenia prototypów. Renesas planuje również dostarczenie kompletnych materiałów pomocniczych – płytek ewaluacyjnych, narzędzi projektowych i oprogramowania.

Firma deklaruje, że jej celem jest nie tylko stworzenie energooszczędnych urządzeń, ale też wspomaganie rozwoju zapewniającego równowagę ekologiczną.

Najważniejsze cechy wyróżniające układy RL78/G11 to obsługa do 13 czujników za pomocą 24 wyprowadzeń oraz łatwe w użyciu środowisko projektowe przyspieszające tworzenie prototypów i ocenę projektu.

Mikrokontrolery z serii RL78/G11 obsługują największą, w stosunku do innych układów dostępnych obecnie na rynku, liczbę czujników osiągalną dla układu z 24 wyprowadzeniami. Modele z 24 lub 25 wyprowadzeniami obsługują 11 analogowych kanałów wejściowych i 6 kanałów komunikacji szeregowej. Także 24-pinowa wersja kompaktowej obudowy RL78/G11 umożliwia obsługę do 13 czujników. Przetwarzanie sygnałów z czujników za pomocą wbudowanych układów analogowych i funkcje odbioru transmisji szeregowych są dostępne nawet w trybie oczekiwania. Umożliwia to kontrolę systemu w trybie obniżonego poboru mocy, nawet w przypadku systemów z wieloma czujnikami.

Seria RL78/G11 oferuje też dodatkowe funkcje. Należy do nich szybkie budzenie, które pozwala na przejście procesora z trybu oczekiwania do trybu normalnej pracy w czasie 4 mikrosekund. Błyskawiczne zmiany trybu pracy procesora pozwalają zoptymalizować jego wykorzystanie i przyczynić się do oszczędzania energii. Mikrokontrolery pozwalają również na pomiar napięcia baterii w stosunku do wewnętrznej szyny referencyjnej zasilanej z napięcia 1,8 V. Wykorzystanie tych funkcji pozwala obniżyć nadmierny pobór mocy i zaoszczędzić energię baterii, co jest istotne w przypadku koncentratorów czujników i urządzeń wykorzystujących czujniki.

Układy z serii RL78/G11 mieszczą się w małych obudowach o liczbie wyprowadzeń od 20 do 25. Zawierają niewielką pamięć Flash o pojemności 16 KB i bogaty zestaw analogowych układów peryferyjnych. Należą do nich przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) i cyfrowo-analogowe (DAC), komparatory i wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu (PGA). Elementy te można stosować w różnych konfiguracjach takich, jak PGA+ADC+Vbgr (źródło napięcia referencyjnego), PGA+CMP, CMP+DAC/Vbgr lub PGA+CMP+DCA/Vbgr.

Układy pobierają ponadto niską moc podczas pracy (prąd 100 µA przy częstotliwości 1 MHz) i mogą wybudzić się w ciągu 4 µs. Dostępne są wersje w obudowach WFLGA o wymiarach 3 x 3 mm, HWFN o wymiarach 4 x 4 mm i w standardowych 20-pinowe obudowach LSSOP. Mikrokontrolery z tej serii są przeznaczone do systemów czujnikowych, źródeł zasilania i oświetlenia, a także niewielkich sprzętów domowych.

Poza standardowym środowiskiem projektowym dla rodziny 16-bitowych mikrokontrolerów RL78 Renesas opracowuje bardzo kompaktowe płytki promocyjne oraz łatwe w użyciu narzędzia programistyczne dla nowych układów. narzędzia te umożliwią debugowanie i wgrywanie programu. Ponadto będą zapewniać takie funkcje, jak projektowanie z użyciem płytek prototypowych i długopisów z przewodzącym tuszem. Łatwe w użyciu narzędzia programistyczne pozwalają tworzyć aplikacje wyłączenia za pomocą interfejsu graficznego. Obsługiwana również jest praca okresowa z wykorzystaniem trybu oczekiwania.

Nowe układy mają również wiele innych cech i funkcji, które są przydatne w rozmaitych zastosowaniach. Należą do nich funkcje czasomierza, który obsługuje komplementarne wyjścia PWM z funkcja zatrzymania (forced cutoff). Funkcje czasomierza wspomagają też kontrolę typu flyback oraz funkcje INTFO, która pozwala bezpośrednio wysłać sygnały przerwania na wyjścia. Funkcje bezpieczeństwa potrafią wykryć i zdiagnozować niepoprawną pracę warstwy sprzętowej.  Dostępne są również funkcje komunikacji szeregowej na wielu kanałach. Inne zaawansowane funkcje, takie jak DTC (rozwiązanie podobne do DMA) oraz ELC (event link controller) pozwalają wewnętrznie połączyć wiele układów peryferyjnych, aby zmniejszyć obciążenie procesora i obniżyć całkowity pobór mocy.

Próbki układów RL78/G11 będą dostępne od października 2016 roku. Masowa produkcja jest zaplanowana na grudzień 2016 roku, do roku 2018 ma osiągnąć poziom 500.000 sztuk miesięcznie. Renesas planuje wprowadzenie płytek ewaluacyjnych, narzędzi projektowych i oprogramowania przeznaczonego dla tych produktów. Dostępność może ulec zmianie bez zapowiedzi.

Specyfikacja układów RL78/G11 jest dostępna w karcie katalogowej.