RL78快速解决方案可以加快热门应用的原型设计

瑞萨电子RL78微控制器单元（MCU）非常适合实现众多不同的消费和工业应用，这些应用需要很高的CPU性能和较低的功耗。结合高度集成的架构、强大的开发支持、卓越的设计工具和内置的安全功能，RL78 MCU让设计工程师能够充满信心地快速构建紧凑型高能效系统，并且降低成本。一些RL78应用可以作为快速解决方案使用，它们是充分开发的参考套件，可以加快关键嵌入式应用的产品开发。RL78快速解决方案旨在满足一系列热门应用类型的需求，能够显著加快原型设计速度，还提供了可下载的文档库，例如用户手册、示例软件源代码、电路图、印刷电路板（PCB）布局、Gerber文件和物料清单。

　　瑞萨电子RL78 MCU简介
　　瑞萨电子16位RL78族嵌入式微控制器将先进的低功耗技术和出色的性能集于一身，这是因为它采用了先进的电源管理系统，可促进高效利用电源，延长便携式应用的电池使用寿命。RL78族MCU非常适合多个目标市场的各种不同的应用开发，例如家用电器、小型电器、工业和楼宇自动化、家用医疗诊断设备、个人医疗保健设备和消费型电子产品。与同类微控制器相比，RL78 MCU具有更高的能效和更长的电池使用寿命，因而为物联网（IoT）传感器系统提供了理想的平台，能够在更靠近网络边缘的位置进行数据和信号处理，从而减少延迟，实现实时报告。
　　RL78 MCU关键特性概述：
　　• 真正的低功耗工作，在待机-Stop模式下的功耗低至0.23μA，提供三种低功耗工作模式，以便达到最高效的能耗水平，最大程度地延长电池使用寿命。
　　• 高处理性能，RL78/G14可在32MHz的频率下提供高达51.2 DMIPS的性能。
　　• 广泛的可扩展性，提供超过1000种器件，10至128个引脚封装，以及1 KB至512 KB的闪存。
　　• 内置的片上外设功能，可降低总系统成本，消除空间限制。
　　• 出色的质量、可靠性和安全性，符合UL/IEC 60730标准。
　　瑞萨电子提供全面的生态系统，包括开发工具、解决方案套件、在线资源和合作伙伴网络，帮助客户最大程度地降低设计和开发成本，加快产品上市时间。

　　可降低能耗的真正的低功耗元器件
　　RL78族产品主要通过两种方式提供真正的低功耗：降低MCU自身的能耗；帮助实现终端系统的更高效能源管理。
　　瑞萨电子RL78 MCU在待机-Stop模式下（在Stop模式下，没有时钟工作，RAM内容保留）仅有0.23μA的超低功耗，而在CPU运行模式下，在运行NOP指令和产生144μA/MHz工作电流时，仍能达到66μA/MHz的低功耗。因此，它在32MHz的工作频率下可以提供高达51.2 DMIP的性能，同时保持高能效。RL78族产品的性能远高于市面上的其他8位和16位微控制器。
　　RL78 MCU拥有能源管理系统，可进一步促进高效利用电源，这一点对于延长便携式应用的电池使用寿命至关重要。由于RL78 MCU本身的功耗不高，使用+3V电源且启用所有外设时，在32MHz的工作频率下，其功耗一般低于20毫瓦，因此它很容易达到电器行业的待机功率要求，即从交流线路获取的功率小于100毫瓦。当处于任一种低功耗工作模式（Snooze、Halt和Stop）下时，RL78 MCU的功耗可以进一步降低，通过禁用CPU和未使用的外设，能够最大限度地延长电池使用寿命。
　　最大程度延长电池使用寿命的关键要素之一是确保CPU尽可能处于空闲状态，并且在活动状态下时具有灵活性，尽可能提高工作效率。在CPU Run模式下，当不需要最高性能时，RL78的内部振荡器甚至能够向下扩展到更低的频率，以节省MCU电流消耗。Halt模式会暂停CPU处理，但允许所有外设运行。这种模式会保持进入Halt模式前正在运行的系统时钟状态，让CPU能够快速重新恢复工作，无需等待系统时钟启动。与CPU运行时相比，Halt模式能够节省多达80%的MCU总电流。在Stop模式下，看门狗定时器和电压检测器（例如上电复位（POR）电路）均在保留所有RAM数据的情况下工作，而系统仅消耗0.53μA电流（典型值）。此外，15kHz低速时钟和32kHz次级时钟仍能运行，支持日期/时间实时计数器、LCD控制器驱动器升压电路以及定时事件的8位或12位间隔定时器运行。所有这些低功耗外设都可在Stop模式下使用，总消耗电流不超过1微安。
　　RL78增加了一种特殊的低功耗模式，称为Snooze模式，前几代低功耗MCU中都没有这种模式。Snooze模式允许串行通信和ADC转换器通过高速内部振荡器时钟从Stop模式启动，而无需给CPU时钟定时。因此，Snooze模式与Halt模式类似，在数据采集之前都无需CPU介入，从而节省了电流消耗。这种模式非常适合电池供电系统，因为它可以显著地提高电池使用寿命。
　　
　　图 1. RL78提供三种低功耗工作模式，以最大限度延长电池使用寿命

　　出色的性能支持在网络边缘进行更多数据处理
　　RL78 MCU提供无与伦比的功耗性能比。RL78使用经过优化的16位CPU，采用哈佛架构，为RAM、控制寄存器和外设提供完全的16位数据总线。此外，还提供三级管道，可在单个处理器内实现指令级并行处理。86%的指令均可在一个或两个时钟周期内执行，最大时钟速度可达到32MHz。这种高性能在Dhrystone基准测试中的测试结果为1.6 DMIPS/MHz，也就是说，在32MHz频率下的处理性能大约为51.2 DMIP。RL78族产品还提供同类产品中最大的工作电压范围：1.6V至5.5V。
　　另外，RL78 MCU为乘法、乘积累加、除法函数提供硬件支持。乘法和乘积累加运算分别在一个或两个周期内执行。借助多达四个独立的DMA通道，它可在两个时钟周期内在RAM内存和外设之间进行数据传输。但是，部分RL78 MCU产品群具有DTC（数据传输控制）功能，可为外设数据传输功能提供更高的灵活性和更多的通道。