工程师谈MCU的绿色设计概念

　　而以瑞萨电子为代表的跨国生产商，为了满足应用工程师们所关注的——“绿色设计”、“低TCO”和平台化应用，目前正不断推出低功耗、高性能的MCU产品，从而推动着MCU的应用不断深化。

　　比如，2010年12月2日，瑞萨电子(中国)宣布在大中国区推出超低功耗的新型RL78族微控制器(MCU)，这一产品群可实现更低的功耗、更优的性能和更高的集成度，并可提供强大的移植路径，适用于包括电池供电设备和家用电器在内的大量应用。

　　——显然，在实现更高性能的基础上，RL78族明显是为了满足工程师们以上3大必答命题作业“含匙而诞”的。为让更多工程师了解这一族新品，本报记者专门走访了瑞萨电子大中国区MCU产品中心的邱雯佳工程师。

　　邱工程师在接受本报记者采访时首先说，“新MCU完美融合了原瑞萨科技R8C族的高性能外围功能与原NEC电子78K的低功耗、高性能架构。凭借该族产品，瑞萨电子将能提供满足地球环境与市场所需的解决方案，即：实现超低功耗、更广泛的产品种类及更优化的系统性价比”。

　　RL78族在其运行模式下实现了70uA/MHz、RTC+ LVD活动状态下的0.7uA超低功耗。

　　“最低功耗”首先依托于生产工艺的提升。邱工程师告诉记者，RL78族基于瑞萨电子最新的130纳米(nm)工艺，设计能效高——在32MHz的工作频率下，可达到41 DMIPS的性能。

　　同时，邱工程师还向记者介绍了RL78族 MCU新推出的一种独特的低功耗模式——“贪睡模式”。工程师大都知道，在电池供电的大部分应用中，CPU将很多时间用于功率降低或休眠模式。因此，实现低功耗非常关键的一点是微控制器能提供极具吸引力的电源模式、唤醒源和启动时间选择，以便设计人员能够优化外设活动和恢复时间来满足应用需求，并最大限度地使用现有的可用能源——在RL78族的“贪睡模式”下，可以在贪睡模式和STOP模式之间进行切换，一旦收到了正确的A/D信号或者是串口通信信号的情况下就可以自动切换，唤醒到运行模式。

　　“贪睡模式”非常适用于家电当中的传感器应用——因为可以使待机时间更长。比如，在采用了RL78族的数码相机或手机的副控制器中，因为该模式，其所搭载的乘加法器能够在减轻CPU内核工作负荷的同时，进行电机、电源控制所必须的定时器控制，这就使传感器不需要经常唤醒锂电池进行电量检测，或时钟的工作，这就大大节省了电量的消耗。

　　外围电路集成，帮助用户实现低TCO

　　尽力降低采购成本永远是用户的期待。瑞萨电子一直在为此努力：如将原先外部的外围电路集成到MCU中，首先可使系统成本得以降低，同时能缩小安装面积，这就同时满足了用户需要提供给消费者功能“越来越多”、尺寸“越来越小”产品的需求和用户自身采购成本不增加的需求。

　　邱工程师介绍，具备众多的外围IP一直是瑞萨电子产品的一大优势。比如RL78继承了R8C的高性能外围功能，以及高精度OCO、CPU工作时可高效擦写data flash的BGO(Back Ground Operation)功能、长期以来一直获得业界口碑的DTC(Data Transfer Controller)、在电机及电源控制方面取得众多成绩的高性能定时器等，因而实现了低功耗、高速擦写、小块容量闪存、高性能CPU内核等优势。

　　同时，上文所提到的RL78族采用的130纳米(nm)先进工艺可令片上元件达到更高的集成度，例如：能够集成32MHz ±1%的片上振荡器，集成支持后台运行的可擦写100万次的数据闪存，并且支持1.6至5.5伏(V)工作电压。