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全面的外設功能 瑞薩發布的高性能微控制器產品

電子設計 ? 作者:工程師之余 ? 2018-09-25 14:03 ? 次閱讀

瑞薩科技公司(Renesas Technology)宣布,推出總共5個SH7263和SH7203高性能微控制器產品,其最高工作頻率為200MHz,集成了一個SuperH系列SH2A-FPU CPU內核和一個支持USB(通用串行總線)標準v2.0高速規范的主機接口

這些新產品可提供更高的速度,與瑞薩科技當前120MHz工作頻率的SH7261相比,增加了包括各種片上外設功能在內的多種功能。SH7263包含片上CD-ROM解碼器和采樣率轉換器,可用于汽車音頻、家用音頻等數字音頻系統,而不具備片上音頻定向功能的SH7203則適用于普通消費及工業應用。這些新的微控制器可提供以下特性。

全面的外設功能包括支持高速規范的USB主機和顯示控制器

這些在目前的120MHz SH7261微控制器上增加的片上外設功能包括USB標準(480Mbps)v2.0高速規范主機和 功能接口,以及支持WVGA分辨率(800×480像素)液晶面板的顯示控制器。這些特性可為顯示系統提供能力,并有助于通過USB閃存、便攜式音頻或類似的USB設備的連接進行高速數據傳輸,以實現數字音頻播放器的低成本配置。

像目前的SH7261一樣,SH7263也集成了一個音頻CD-ROM解碼器和一個可以改變音頻數據的采樣頻率的采樣率轉換器。這些功能是設計數字音頻設備所必需的,有助于控制產品成本。SH7263也包括一個配有SD存儲卡接口和IEBus通信控制器的組合型號;而5個產品陣容,包括沒有片上音頻定向功能的SH7203型號,可為用戶提供一種適用于各種應用的產品選擇,其中包括汽車音頻、視聽系統,以及工業設備。

·與瑞薩以前的產品相比,處理能力大約提高了70%

用在這些微控制器中的SH2A-FPU CPU內核具有為SH-2A CPU內核增加FPU(浮點數處理單元)的極佳的實時控制能力。200MHz最高工作頻率下的運行可實現480MIPS(每秒百萬指令)(Dhrystone 1.1)的整數運算性能,以及400MFLOPS(每秒百萬次浮點數運算)的浮點運算性能。這表明與目前運行于120MHz工作頻率、集成了同樣的SH2A-FPU內核的SH7261相比,其處理能力大約提高了70%。而且,以前的MP3產品可能只是單流播放及類似的數字音頻信號處理,這些新的微控制器也可以支持高檔數字音頻設備,具有同時執行各種音頻格式的多流播放和編碼處理能力,包括AAC(先進音頻編碼)。

·軟件解決方案包括各種中間件

軟件解決方案可提供兼容各種的音頻格式的中間件,包括MP3、WMA和AAC。這些微控制器的優異處理能力有助于利用獨立的軟件執行實現多個編解碼器(CODEC)的兼容性,同時也可以支持貫穿于音樂發行的音頻內容保護處理所需的DRM(數字版權管理)。

在汽車音頻和家用音頻等領域,兼容MP3等各種音頻格式、以壓縮格式在HDD(硬盤驅動器)上記錄音頻CD音樂數據的具備音頻數據播放功能的各種高附加值產品日漸流行。與這個趨勢一致,具備音頻數據壓縮/擴展功能的器件開始廣泛應用,但是到目前為止,數字音頻處理仍是由昂貴的DSP、專用大規模集成電路(LSI)等執行。現在,為了進一步降低用戶的產品成本,利用目前用于系統控制的微控制器中集成的數字音頻處理功能來減少零部件數目的需求十分迫切。

與此同時,便攜式音頻播放器迅速廣泛普及,汽車音頻或固定音頻系統,以及便攜式音頻播放器之間連接的內置功能變得日漸普遍。此次,瑞薩發布的SH7263和SH7203集成了具備內置FPU、可以在200MHz的最高頻率下運行的高性能SH2A-FPU CPU內核。200MHz最高工作頻率下的運行可提供480MIPS和400MFLOPS的高速處理能力,這表明與目前的集成了同樣SH2A-FPU內核的120MHz的SH7261相比,其信號處理能力提高了大約70%。

產品細節

SH2A-FPU指令集與SH-2A和SH-2 CPU內核的指令集向上兼容,可以使用同樣的程序開發現有的產品。與此同時,與SH-2相比,其ROM代碼效率大約提高了75%,而且可以減少大約25%的程序空間。

這種優異的信號處理能力和ROM代碼效率可以利用較低的頻率和較小的程序實現MP3、WMA、AAC等類似語音數據的壓縮/擴展處理。因此,以前由分立器件執行的系統控制和數字音頻處理可以由一個單芯片進行,從而減少了使用的零部件。這將有助于以低成本實現低功耗的系統。

這些微控制器還集成了設計數字音頻設備所必需的各種接口和外設功能,包括支持USB標準v2.0高速規范的主機和功能接口,以及支持高達WVGA分辨率的液晶面板位圖顯示功能的顯示控制器。這些特性有助于實現數字音頻播放器的低成本配置,通過USB閃存、便攜式音頻或類似USB設備的連接實現高速數據傳輸,例如,利用顯示控制器可以對視聽設備的LCD屏幕菜單顯示進行調節。

像目前的SH7261一樣,SH7263也集成了音頻CD-ROM解碼器、用于數字音頻數據的輸入和輸出的串行語音接口(SSI)、帶有16個暫存FIFO的串行通信接口,以及集成互連(I2C)總線接口等功能。此外還包括可以改變音頻數據采樣頻率的采樣率轉換器,以及數字音頻設備所必需的其他功能,這些將有助于顯著減少系統成本。

SH7263和SH7203集成了一個可擴展到32位的外部數據總線,可以與閃存ROM、SDRAM、SRAM等進行直接連接,而不必使用外部元件。

其他片上功能包括,適用于電機控制、具備交流電機控制3相PWM波形輸出的5通道多功能定時器單元,以及8通道10位A/D轉換器、2通道8位D/A轉換器、8通道DMAC、控制局域網(CAN)控制器和NAND閃存控制器。這些多樣的外設功能有助于減少外部元件數目,并使以更低的成本創建一個高性能系統成為可能。

該系列產品的封裝采用240引腳QFP。所提供的片上調試功能有助于在最高工作頻率下進行實時調試;對開發環境來說,無需外置電源的USB總線供電E10A-USB可以作為仿真器使用。

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