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Neue Mikrocontroller-Lösung von Renesas Electronics ermöglicht beispiellose Integration und branchenweit niedrigsten Leistungsverbrauch für Haus- und Industrie-Sensorsysteme

Bild1Die RL78/I1D Mikrocontroller erreichen einen reduzierten Stromverbrauch im Betrieb bei 1 MHz und bieten ein komplettes Set an On-Chip Analog-Peripheriefunktionen für Notfall-, Sicherheitsdetektoren und Sensor-Applikationen

Renesas Electronics kündigt die Verfügbarkeit seiner neuen Mikrocontroller-(MCU)-Gruppe RL78/I1D an. Diese bieten den niedrigsten Stromverbrauch der Branche sowie zahlreiche Analogfunktionen für verschiedene Sensoranwendungen. Die RL78/I1D-Funktionen sind optimiert für Detektoren, die geringste Schwankungen von Sensor-Ausgangssignalen erkennen, um Rauch, Gas oder Bewegungen und Vibrationen zu überwachen.

Der Stromverbrauch der RL78/I1D-Gruppe im Low-Power-Modus ist geringer als bei konkurrierenden Produkten. Der Baustein kann sehr schnell aus dem Stop-Modus aufwachen, was eine wichtige Voraussetzung ist und zu einem effizienteren Gesamtverbrauch beitragen kann. Außerdem bietet er Funktionen wie einen Data Transfer Controller (DTC), Event Link Controller (ELC) und einen Data Operation Circuit (DOC) für Datenverarbeitung und -übertragung, sowie die Implementierung von Timern mit sehr langen Zeitintervallen. Alle diese Funktionen arbeiten ganz ohne CPU-Beteiligung, was den Stromverbrauch bei intermittierendem Systembetrieb weiter senken kann.

Um niedrigere Systemkosten und einen kompakteren System-Aufbau zu ermöglichen, sind in der neuen RL78/I1D-Gruppe ein Universal-Operationsverstärker, ein 12-Bit A/D-Wandler sowie ein Komparator integriert. Damit sind auf einem einzigen Chip alle erforderlichen Analog-Peripheriefunktionen zur Verbindung von Sensoren vorhanden.

Die wichtigsten Merkmale der RL78/I1D-MCU-Gruppe:

1) Niedrigster Stromverbrauch unter allen Produkten im Markt für den Einsatz mit  batteriebetriebenen Detektoren

1.1) Peripherie-Funktionen für Datenverarbeitung und -übertragung ohne CPU-Beteiligung
Der Data Transfer Controller (DTC) und der Event Link Controller (ELC) lassen sich zur Aktivierung von Sensoren, zur Verstärkung von Sensor-Signalen sowie für die Übertragung von A/D-Wandlungsergebnissen nutzen. Anschließend kann der Data Operation Circuit (DOC) die A/D-Wandlungsergebnisse mit Schwellwerten vergleichen und ermitteln, ob die CPU aktiviert werden muss. Alle diese Funktionen arbeiten ohne CPU-Beteiligung, was einen verringerten Stromverbrauch von bis zu 33 Prozent im Stand-by-Modus für Produkte wie Detektoren für Feuer, Gas oder Glasbruch sowie für Sicherheitssysteme (menschliche Sensoren) ermöglicht.

1.2) Dynamisches Umschalten auf Betriebsmodus zur Anpassung des Systemstatus
Zur Anpassung an den Systemstatus kann die RL78/I1D-Gruppe dynamisch vom Low-Power-Betrieb in den High-Speed-Betrieb umschalten. Im Low-Power-Modus mit einer VDD-Versorgungsspannung von 1,8 V bis 3,6 V und einer Taktfrequenz von 1 MHz beträgt der typische Betriebsstrom nur 124 µA – wesentlich weniger als bei Konkurrenzprodukten. Zudem kann der Baustein in nur 4 µs (max.) aus dem Stop-Modus aufwachen, wenn die Medium-Speed On-Chip Oszillatorfrequenz (4 MHz) als System-Taktfrequenz genutzt wird. Dies senkt den Stromverbrauch während des Aufwachvorgangs, so dass der Mikrocontroller selbst zur Verbesserung der Leistungseffizienz im Gesamtsystem beiträgt.

2) Auf dem Chip integrierte Analog-Peripheriefunktionen zur Erfassung kleinster Sensorsignale
Abhängig von der Gehäusevariante kann der Universal-Operationsverstärker seine Eingangssignale aus bis zu vier Kanälen mit jeweils zwei Eingangs-Pins und einem Ausgangs-Pin beziehen, der A/D-Wandler aus bis zu 17 Kanälen und der Analog-Komparator aus bis zu zwei Kanälen. Durch die Integration aller für Anwendungen wie Brandmelder, Gasdetektoren, Glasbruchdetektoren und Sicherheitssysteme erforderlichen Analogfunktionen auf einem einzigen Chip ermöglicht die RL78/I1D-Gruppe geringere Systemkosten und einen kompakteren Systemaufbau.

Verfügbarkeit
Die RL78/I1D-Gruppe besteht aus insgesamt 13 Produktversionen mit Gehäuse-Pinzahlen zwischen 20 und 48 Pins und On-Chip Flashspeicher-Kapazitäten von 8, 16 und 32 kB. Die Massenproduktion hat bereits begonnen und wird voraussichtlich bis Dezember 2015 ein kombiniertes monatliches Volumen von 400.000 Einheiten erreichen. (Änderungen bzgl. Verfügbarkeit ohne gesonderte Benachrichtigung vorbehalten.)

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