瑞薩發(fā)布SuperHSH7211F控制器

實(shí)現(xiàn)了160 MHz的世界最高運(yùn)行速度

將高性能的SH-2A CPU核心與卓越的實(shí)時(shí)控制能力相結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域的高質(zhì)量實(shí)時(shí)控制設(shè)備

瑞薩科技公司（Renesas Technology Corp.）近日發(fā)布了帶有片上閃存的SH7211F單芯片微控制器。該器件集成了一個(gè)具有卓越的實(shí)時(shí)控制能力的高性能SH-2A CPU核心，可實(shí)現(xiàn)160 MHz的世界最高運(yùn)行速度，為32位RISC（精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）微控制器Super?（*1）系列增加了新的品種。樣品將在2006年1月在日本開(kāi)始供貨。

除了帶有高速運(yùn)行的大容量片上閃存之外，SH7211F還具備諸如12位A/D轉(zhuǎn)換器和多功能定時(shí)器單元等全面外設(shè)功能，適合于在一個(gè)單片上集成設(shè)備控制功能，使之成為包括AC伺服系統(tǒng)和變頻器等應(yīng)用在內(nèi)的工業(yè)設(shè)備先進(jìn)實(shí)時(shí)控制的理想選擇。
SH7211F的特性如下。

(1)    通過(guò)采用專(zhuān)有的閃存和電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)160 MHz的高速運(yùn)行
SH7211F采用512 KB大容量閃存。雖然，諸如CPU核心的邏輯電路具有在160 MHz條件下運(yùn)行的能力，但是在理論上講通常閃存的運(yùn)行速度要比邏輯電路緩慢，而且速度的增加很困難?，F(xiàn)在，通過(guò)采用瑞薩科技在閃存技術(shù)方面積累的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)，以及用于閃存高速緩存電路的新的電路技術(shù)，SH7211F在一個(gè)單周期存取中真正實(shí)現(xiàn)了同樣的160 MHz的性能。

(2)    與瑞薩科技以前的SH-2系列相比，采用SH-2A CPU核心可以大幅度改善性能
SH-2A CPU核心采用一種超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)指令；與哈佛結(jié)構(gòu)一道，在以前瑞薩科技相同頻率的SH-2 CPU核心的基礎(chǔ)上提高性能1.5倍以上。
該器件在實(shí)時(shí)控制性能方面也有極大的改進(jìn)，提供了高質(zhì)量的實(shí)時(shí)處理功能。此外，與SH-2相比，ROM編碼效率可提高大約25%，并使程序量減少大約25%。

(3)    具備適用于工業(yè)應(yīng)用的多功能定時(shí)器單元的全面片上外設(shè)功能
SH7211F整合了適合于工業(yè)應(yīng)用一整套外設(shè)功能。其中包括可以同時(shí)對(duì)兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行控制的兩個(gè)具有AC伺服系統(tǒng)和類(lèi)似控制能力的MTU2（多功能定時(shí)器單元）*2，一個(gè)可適用于各種工業(yè)應(yīng)用的12位A/D轉(zhuǎn)換器和8位D/A轉(zhuǎn)換器，以及一個(gè)包括16級(jí)先進(jìn)先出（FIFO）和I2C總線(xiàn)*3接口的串行通信接口的各種通信功能。這種豐富的外設(shè)功能選擇有助于實(shí)現(xiàn)功能先進(jìn)的系統(tǒng)，同時(shí)減少外部元件的使用數(shù)量，使終端產(chǎn)品的體積更加小巧，成本更低。






<產(chǎn)品背景>
隨著工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的設(shè)備控制對(duì)需要實(shí)時(shí)控制的AC伺服系統(tǒng)和通用變頻器等增加精確性和速度的要求，需要具有高處理性能、片上軟件滲漏保護(hù)和大容量片上閃存等特性，借以提高開(kāi)發(fā)效率。與此同時(shí)，在一個(gè)單芯片上提供各種外設(shè)功能，從而減少電路板尺寸，并通過(guò)減少系統(tǒng)元件的使用數(shù)量削減成本的需求也已出現(xiàn)。

瑞薩科技集成了32位SH-2 CPU核心的量產(chǎn)產(chǎn)品可用于工業(yè)、辦公自動(dòng)化和消費(fèi)電子應(yīng)用的設(shè)備控制。由于SH-2A CPU核心與SH-2保持指令的向上兼容性，可提供更高的處理性能和ROM編碼效率，以及頗受歡迎的無(wú)ROM SH7206的發(fā)布，可以滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)更高性能的需求。現(xiàn)在，具有高性能的SH-2A CPU核心和片上閃存的第一個(gè)產(chǎn)品SH7211F的推出正是一個(gè)良好的開(kāi)端。


<其他產(chǎn)品細(xì)節(jié)>
SH7211F集成了可提供卓越實(shí)時(shí)控制能力的高性能SH-2A CPU核心，在160 MHz運(yùn)行條件下可以實(shí)現(xiàn)大約320 MIPS（每秒百萬(wàn)指令）的高處理性能。與SH-2 CPU核心相比，在同樣的工作頻率下其處理性能大約提高了1.5倍，與運(yùn)行于80 MHz最高工作頻率的SH-2產(chǎn)品相比，性能大約提高了3倍。其指令集的向上兼容性保證了可使用現(xiàn)有的程序，同時(shí)可以提高大約25%的ROM編碼效率，并可減少存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)器容量。

SH-2A CPU核心在實(shí)時(shí)能力也有所改進(jìn)。15個(gè)寄存器組專(zhuān)門(mén)用于CPU的中斷，中斷處理的反應(yīng)周期已從SH-2的37個(gè)周期減少到SH-2A的6個(gè)周期。由于更高的工作頻率和更短的反應(yīng)周期，在160 MHz工作條件下運(yùn)行的SH-2A的程序開(kāi)始反應(yīng)時(shí)間的中斷信號(hào)已減少到在80 MHz條件下運(yùn)行的SH-2反應(yīng)時(shí)間的大約1/12。這樣，就可以在中斷事件發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)快速的程序切換，從而提供高質(zhì)量的實(shí)時(shí)控制。

SH7211F還包括了適用于諸如AC伺服系統(tǒng)和變頻器等強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)控制能力的高檔工業(yè)設(shè)備的各種外設(shè)功能。這些功能是具有3相PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出能力的、8個(gè)12個(gè)位A/D轉(zhuǎn)換器通道，以及2個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器通道變頻設(shè)備使用的MTU2和MTU2S電機(jī)控制應(yīng)用的理想選擇。其通信功能包括有助于外圍設(shè)備通信的I2C總線(xiàn)接口通道和具有16級(jí)FIFO的4通道串行通信接口。外部數(shù)據(jù)總線(xiàn)能夠支持閃存ROM、SRAM、SDRAM、突發(fā)ROM、多工I/O，這些都可以通過(guò)總線(xiàn)狀態(tài)控制器進(jìn)行設(shè)置，使各種存儲(chǔ)器能夠進(jìn)行直接連接而無(wú)須使用外部元件。

這一整套外設(shè)功能可以使用更少的外部元件，在創(chuàng)建先進(jìn)產(chǎn)品功能的同時(shí)降低成本。
該器件采用144引腳LQFP封裝（20毫米