معرفی میکروکنترلر کم‌مصرف و اقتصادی Renesas RA0E2

خانواده جدید RA0E2 از Renesas

شرکت رنساس (Renesas) خانواده جدیدی از میکروکنترلرهای کم‌مصرف و اقتصادی خود را با نام RA0E2 معرفی کرد. این میکروکنترلرها که بر پایه هسته Arm Cortex-M23 طراحی شده‌اند، توانایی کار در بازه دمایی گسترده‌ای از -40°C تا +125°C را دارند و با مجموعه‌ای از قابلیت‌های جانبی و ویژگی‌های ایمنی، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای متنوع هستند. در این مقاله، به بررسی مشخصات فنی، ویژگی‌های برجسته و کاربردهای این میکروکنترلر می‌پردازیم. اگر به دنبال فناوری‌های جدید و هیجان‌انگیز در دنیای سیستم‌های نهفته هستید، با ما همراه باشید!

ویژگی‌ها و مشخصات فنی RA0E2

میکروکنترلرهای RA0E2 به عنوان عضوی از خانواده RA0، پس از مدل RA0E1 معرفی شده‌اند و بهبودهای قابل‌توجهی نسبت به مدل قبلی دارند. این سری برای استفاده در دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی، لوازم خانگی، ابزارهای برقی، نظارت صنعتی و حتی دستگاه‌های باتری‌محور طراحی شده است. در ادامه، مشخصات کلیدی این محصول را مرور می‌کنیم:

• هسته پردازشی: مجهز به هسته Arm Cortex-M23 از معماری Armv8-M با فرکانس حداکثر ۳۲ مگاهرتز
• حافظه و ذخیره‌سازی:

◦ حافظه SRAM تا ۱۶ کیلوبایت
◦ حافظه فلش کد تا ۱۲۸ کیلوبایت
◦ حافظه فلش داده ۲ کیلوبایتی با قابلیت ۱۰۰,۰۰۰ چرخه برنامه‌ریزی/پاکسازی
◦ قابلیت حفاظت از حافظه فلش (FRP) و شناسه یکتا ۱۲۸ بیتی

• واحدهای جانبی:

◦ واحد سریال (SAU) با پشتیبانی از حداکثر ۶ کانال SPI، ۶ کانال I2C، ۲ کانال UART و یک UART با پشتیبانی از باس LIN
◦ تا ۵۷ پین GPIO (شامل ۴ پین مقاوم به ۵ ولت و ۴۲ پین از نوع open-drain)

• Analog و تایمرها:

◦ مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) ۱۲ بیتی تا ۱۵ کانال
◦ سنسور دما
◦ واحد تایمر ۱۶ بیتی (TAU) با ۷ خروجی PWM و تایمر TML32 با حالت‌های مختلف شمارش

• منابع کلاک:

◦ اسیلاتور اصلی (MOSC) با فرکانس ۱ تا ۲۰ مگاهرتز
◦ اسیلاتور فرعی (SOSC) با فرکانس ۳۲.۷۶۸ کیلوهرتز
◦ اسیلاتور داخلی پرسرعت (HOCO) با فرکانس ۲۴/۳۲ مگاهرتز و زمان بیداری بسیار سریع ۰.۹ میکروثانیه

• امنیت و ایمنی:

◦ مولد اعداد تصادفی واقعی (TRNG) و رمزنگاری پیشرفته (AES)
◦ کنترل خطای پریتی SRAM، حفاظت از حافظه فلش
◦ تایمر واچ‌داگ مستقل (IWDT) و تشخیص دسترسی غیرمجاز به حافظه

• مدیریت سیستم و مصرف انرژی:

◦ حالت‌های کم‌مصرف با مصرف ۲.۸ میلی‌آمپر در حالت فعال، ۰.۸۹ میلی‌آمپر در حالت خواب و ۰.۲۵ میکروآمپر در حالت آماده‌به‌کار
◦ کنترلر لینک رویداد (ELC)، کنترلر انتقال داده (DTC) و ساعت بلادرنگ (RTC)
◦ ولتاژ کاری از ۱.۶ تا ۵.۵ ولت

• بسته‌بندی: ارائه در بسته‌های مختلف از ۳۲ پین تا ۶۴ پین

یکی از نقاط قوت RA0E2، مصرف انرژی بسیار پایین آن است که همراه با اسیلاتور داخلی پرسرعت (HOCO)، زمان بیداری سریع ۰.۹ میکروثانیه را فراهم می‌کند. این ویژگی، RA0E2 را به یکی از بهترین گزینه‌ها در کلاس خود تبدیل کرده است.

Renesas-RA0E2

سازگاری و تفاوت با RA0E1

RA0E2 از نظر نرم‌افزاری و پین‌به‌پین (برای مدل‌های ۳۲ پینی) با RA0E1 سازگار است، اما بهبودهایی نظیر حافظه بیشتر (تا ۱۲۸ کیلوبایت فلش کد و ۱۶ کیلوبایت SRAM) و تعداد ورودی/خروجی‌های بیشتر (تا ۶۴ پین در مقایسه با ۳۲ پین در RA0E1) را ارائه می‌دهد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که RA0E2 برای پروژه‌های پیچیده‌تر و نیازمند به امکانات بیشتر، ایده‌آل باشد.

پشتیبانی نرم‌افزاری و بسته FSP

رنساس برای این خانواده از میکروکنترلرها، بسته نرم‌افزاری انعطاف‌پذیر (Flexible Software Package یا FSP) را ارائه کرده است که شامل سیستم‌عامل‌های بلادرنگ (RTOS)، درایورهای جانبی، میان‌افزارها، قابلیت‌های اتصال، شبکه و امنیت می‌شود. این بسته همچنین نرم‌افزارهای مرجع برای توسعه راهکارهای هوش مصنوعی لبه (Edge AI)، کنترل موتور و راهکارهای ابری را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد.

برد نمونه‌سازی سریع Renesas FPB-RA0E2

برد پروتوتایپ FPB-RA0E2

رنساس همچنین برد پروتوتایپ FPB-RA0E2 را برای ارزیابی و توسعه اولیه نرم‌افزار طراحی کرده است. این برد مجهز به میکروکنترلر RA0E2 با ۶۴ پین، ۱۲۸ کیلوبایت فلش و ۱۶ کیلوبایت SRAM است. ویژگی‌های کلیدی این برد شامل مدار شبیه‌ساز داخلی SEGGER J-Link، دسترسی به تمام پین‌های میکروکنترلر از طریق پدهای روی برد و رابط‌های Arduino Uno و Pmod برای پروتوتایپ‌سازی آسان است. این برد با قیمت حدود ۱۲ دلار در فروشگاه‌های DigiKey و Mouser موجود است و ابزار ایده‌آلی برای شروع به کار با RA0E2 محسوب می‌شود.

منبع

• cnx-software