RL78

RL78
RL78 패밀리 마이크로컨트롤러
일반 정보
개시.2010년, 12년 전(2010년)
단종현재의
공통 제조원
성능
최대 CPU 클럭 속도32kHz~40MHz
데이터 폭16
주소 폭20
아키텍처 및 분류
어플내장형,
가전제품,
자동차
마이크로아키텍처RL78-S1(8비트),
RL78-S2(16비트),
RL78-S3(16비트)
명령 집합RL78 패밀리
지침들74(RL78-S1)
75(RL78-S2)
81(RL78-S3)
물리 사양
코어
  • 1
역사
전임자78K0R

RL78 패밀리는 [1]2010년에 도입된 르네사스 일렉트로닉스의 임베디드 마이크로 컨트롤러용 16비트 CPU 코어입니다.

아키텍처

8비트 레지스터 8개 또는 16비트 레지스터 쌍 4개가 있지만 기본적으로 모든 산술 연산은 단일 어큐뮬레이터(A 레지스터 또는 AX 레지스터 쌍)에서 수행됩니다.대부분의 모델에는 빠르게 선택할 수 있는 레지스터 뱅크가 4개 있습니다.

특수 용도 레지스터는 다음과 같이 구성됩니다.

데이터 어드레싱은 대부분 16비트로 모든 RAM 및 특수 기능 레지스터가 주소 공간의 상위 64KB(0xF0000–0x)에 배치되어 있습니다.FFF) 및 데이터 액세스를 기본값으로 설정합니다.주소 공간의 다른 영역에 액세스하려면 "ES" 프리픽스opcode를 사용합니다.이것은 상위 4개의 주소 비트가 특별한 "extra segment" 레지스터에서 대신 와야 함을 나타냅니다.

기본적인 2-operand ALU 연산은 다음 형식으로 이루어집니다.

  • A, #commands (A ← 즉시 운영) immediate (A ← 즉시 운영)
  • A, 레지스터(A ← Aop 레지스터)
  • 레지스터, A(레지스터 ← 레지스터 op A)
  • A, addr8(A ← A op [addr8], 특수 기능 레지스터로 제한된 범위)
  • A, addr16(A ← A op [addr16], ES: 프리픽스 옵션)
  • A, [HL] (A ← A op [HL], ES: 프리픽스 옵션)
  • A, [HL+바이트](A ← A op [HL+바이트], ES: 접두사 선택 사항)
  • A, [HL+B] (A ← A op [HL+B], ES: 프리픽스 옵션)
  • A, [HL+C] (A ← A op [HL+C], ES: 프리픽스 옵션)

반면 코드 주소는 기본적으로 ROM이 위치한 주소 공간의 낮은 부분으로 설정됩니다.제어 전송 명령(점프 및 호출)에서는 20비트주소를 지정할 수 있습니다.또, 간접 제어 전송에서는, 16비트 레지스터 주소와 4비트 「코드 세그먼트」레지스터를 접속합니다.8086 마이크로프로세서와 달리 근접 및 원거리 복귀 명령은 따로 없습니다.모든 서브루틴 호출은 완전한 20비트 리턴 주소를 푸시합니다.

이 아키텍처는 일관되게 리틀 엔디안이며, 모든 멀티바이트 값이 최하위 바이트로 나타납니다.

마이크로아키텍처

RL78 패밀리는 3단계 명령 파이프라이닝을 갖춘 어큐뮬레이터 기반의 레지스터 뱅크 CISC 아키텍처입니다[2].20비트(1메가바이트) 주소 [3]공간이 있습니다.기본 명령 집합 아키텍처는 80개 중 75개의 동일한 명령을 가진 78K0R에서 계승되었습니다.

RL78에는 다음과 같은 세 가지 마이크로 아키텍처 변형이 있습니다.

μ아치 ALU 레지스터 지침들 파이프라인 발언 문서.
RL78-S3 16비트 8 × 8 비트 × 4 뱅크 81 (75+6) 3단 μ아치 변이체 [4]: 8
RL78-S2 16비트 8 × 8 비트 × 4 뱅크 75 3단
RL78-S1 8비트 8 x 8 비트 (뱅크 없음) 74 (75-1) 3단
78K0R 16비트 8 × 8 비트 × 4 뱅크 80 (75+5) 3단 직속 전임자
확장 78,000/0		 [5]: 18
78K0S 8비트 8 x 8 비트 (뱅크 없음) 47 없음. 심플한 78,000/0 [6]
78K0 8비트 8 × 8 비트 × 4 뱅크 48 없음. 기본 78K/0 코어 [7]

적용들

RL78은 기계적 시스템 제어 및 사용자 [8]인터페이스를 위한 광범위한 적용 영역을 다룬다.

그룹화

RL78 패밀리는 몇 가지 그룹으로 나누어져 있으며, 이들은 고유한 명명 규칙을 가지고 있습니다.

응용 프로그램 예시

RL78은 주요 가전제품(세탁기, 의류건조기, 식기세척기, 냉장고 및 에어컨 포함), 소형 가전제품(전동공구, 진공청소기, 커피메이커 포함) 및 의료기기(전자칫솔, 혈당측정기, 홀터 모니터 포함)에 적합하다.또한 공장 자동화 인프라(센서, 게이지 및 액추에이터 [10]포함) 및 에너지 절약(스마트 미터, 인버터 컴프레서 및 조명 제어 시스템 포함)에도 사용됩니다.

자동차 산업의 경우, 저전력 및 크기 제약 애플리케이션은 CAN, LIN 및 IEBus와 [11]: 4 같은 RL78의 자동차 전용 통신 인터페이스와 브러시리스 DC 전기 모터 [12]솔루션에 이상적입니다.일부 [13]: 2 제품에는 105°C(221°F), 125°C(257°F) 및 150°C(302°F)의 세 가지 등급의 최대 주변 온도를 사용할 수 있습니다.

역사

RL78(130nm MF3 플래시 공정)은 NEC전자와 르네사스테크놀로지의[1] 합병으로 신설된 르네사스전자 최초의 새로운 MCU로, NEC 78K0R(150nm MF2 플래시 공정)과 르네사스테크놀로지 R8C롤러의 기능을 통합했다.RL78 코어 베리안트에는 NEC 78K0R 코어에서 진화한S1, S2, S3 타입의 코어가 포함됩니다.S1코어는 기본 74명령, S2코어는 레지스터 뱅킹을 추가해 75명령, S3코어는 온칩 멀티플라이어/분할기/멀티어큐뮬레이션을 추가해 81명령어를 지원한다.

RL78은 극도로 저전력이지만 고도로 통합된 마이크로컨트롤러 애플리케이션을 다루기 위해 개발되었으며, 이를 위해 코어는 ADC 또는 시리얼 인터페이스가 0.52UA의 극한 저전력 STOP 모드에서 장치를 깨우기 위해 특정 조건을 충족하도록 프로그래밍할 수 있는 "snoose 모드"라고 불리는 새로운 저전력 작동 모드를 제공합니다.

소프트웨어 및 개발 도구

RL78 패밀리는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 개발 도구로 지원됩니다.

컴파일러 및 IDE

GNU 컴파일러 컬렉션,[14] Renesas CS+(구 CubeSuite+),[9][15] Renesas estudio2(Eclipse [16]기반), IAR Systems의 컴파일러 및 개발 환경을[17][18] 사용할 수 있습니다.Renesas CS+ IDE는 디버깅 전용으로 사용할 수 있으며 표준 ELF 실행 파일을 지원합니다.RL78 ABI는 Renesas가 정의한 IAR의 V2 이상 컴파일러와 호환성이 있습니다.

실시간 운영 체제

실시간 운영체제는 CMX시스템즈, 주식회사 CMX-RTX,[18] 주식회사 미크리움, μC/OS-II 및 MicroC/OS-II,[18] ITRON OS 세그 마이크로컨트롤러 시스템즈의 embOS, FreeRTOS, Chib/RTOS가 지원됩니다.

코드 생성 도구

Renesas는 APPRICation LEADING Tool(Applilet)[19]이라는 무료 코드 생성 도구를 제공합니다.

Flash ROM 프로그래밍 라이브러리

Renesas는 무료 자체 프로그래밍 라이브러리, 즉 [20]Code Flash Libraries(CFL) 및 Data Flash Libraries(DFL)[21]를 제공합니다.데이터 플래시에 EEPROM 에뮬레이션 라이브러리(EEL)를 사용하면 마모 레벨링과 견고성을 높일 수 있습니다.표준 T01 타입, "Tiny" T02 타입, "Pico" T04 타입(DFL 전용) 등, 애플리케이션의 요구에 맞추어 다양한 클래스의 DFL 및 EEL 를 사용할 수 있습니다.

인서킷 에뮬레이터

여러 회사가 온칩 디버거와 풀스펙 인서킷 에뮬레이터를 제공하고 있습니다.Renesas는 Lauterbach나 iSystems와 [23]같은 서드파티뿐만 아니라 온칩 디버거를[22] 만듭니다.Renesas[24] 및 iSystems는[25] 완전한 사양의 인서킷 에뮬레이터를 제공합니다.

온칩 디바이스 프로그래밍 도구

디바이스 프로그래밍은 온칩 디버깅포트를 사용하거나 디바이스의 특수 시리얼 프로그래밍 모드를 사용하여 실행할 수 있습니다.Renesas는 Renesas Flash Programmer(RFP)[26] 및 스탠드 아론 프로그래머(PG-FP5[1][27] 및 PG-FP6)[28]를 경유하는 디버깅툴을 사용한 시리얼프로그래밍 모드를 서포트하고 있습니다.또, 복수의 서드 파티는 독자적인 디바이스 프로그래머로 RL78을 서포트하고 있습니다.

변종

RL78 패밀리는 16K 바이트 플래시 메모리를 탑재한 20핀부터 512K 바이트 [29]플래시 메모리를 탑재한 128핀까지 다양한 디바이스를 갖추고 있습니다.

RL78/G13

RL78/G13은 +/- 1% 정확도의 온칩 발진기, 워치독 타이머, RTC, 전원 켜기 리셋, 저전압 감지, 10비트 ADC 26채널, 16x16 멀티플라이어, 32/32 디바이드, I2C, CSI/SPI, UART, LIN, 다기능 어레이 내장 IEC를 통합합니다.이러한 요소의 조합을 통해 시스템 설계자는 마이크로 컨트롤러의 [30][31]높은 통합 수준에 따라 매우 낮은 전력 레벨로 낮은 비용으로 작동하는 고성능(41DMIPS) 시스템을 실현할 수 있습니다.

RL78/G12

G12는 2012년에 도입된 G13의 소형 버전입니다.RL78/G12.G13에 내장 +/-1% 24MHz 발진기, 리셋 회로, 저전압 검출 회로, 워치독 타이머, 백그라운드 작동 데이터 플래시, 기능 안전성 포함, 2KB~16KB 소형 플래시 메모리를 갖춘 20, 24 및 30핀 패키지와 함께 도입되었습니다.이온

이 소형 기기는 소형 가전제품 및 일반 가전제품에서 사용하기에 적합한 서브 마이크로 컨트롤러로 사용하도록 설계되어 있습니다.

RL78/G14

2012년에 RL78 제품군에 G14라고 불리는 추가 제품이 도입되었다.[32]이 장치는 RL78/G13, 2채널 8비트 D/A, 2채널 비교기 및 타이머 어레이보다 빠른 처리가 가능한 추가 다중 및 분할 및 다중 누적 명령을 포함하여 높은 수준의 통합 기능을 제공하여 모터 제어 애플리케이션에 적합합니다.

  • 다기능 타이머 어레이 유닛(TAU):
  • 인코더 기능이 있는 타이머 배열
  • 타이머 어레이 유닛(16비트, 8채널)
  • 인터벌 타이머(12비트, 1채널)
  • 워치독 타이머(17비트, 1채널)
  • 풀타임 캘린더 기능
  • 모터 제어 타이머(16비트, 8채널)
  • 위상 타이머(16비트, 2채널)
  • I/O 타이머(16비트, 1채널)

RL78/I1A

RL78 코어의 특정 애플리케이션 버전(ASSP)은 조명 시스템 제어를 위해 2012년에 도입되었으며, 이 장치는 RL78/I1A로 명명되었다.특수 PWM 타이머와 같은 장치의 특정 기능을 통해 전원 공급기의 역률 보정을 통해 미세한 조광, 조명 시퀀스 및 색온도를 제어할 수 있습니다.또한 DALI, DMX512 및 다중 센서 및 사용자 인터페이스 제어에 대한 통합 통신 기능을 제공합니다.RL78/I1A의 적용 분야는 빌딩 자동화, LED 드라이버, 조명 제어, 형광 발라스트, 비상 조명, HID 발라스트, 디지털 전원, 저가 인버터 제어입니다.

RL78/L12

LCD 드라이브 탑재 마이크로컨트롤러

2013년 초에 양산에 들어간 RL78/L12에는 35 세그먼트 x 8 또는 39 세그먼트 x 4의 내장 LCD 드라이브 기능이 포함되어 있습니다.스플릿 콘덴서, 커패시티브 차지 펌프 또는 외부 스플릿 저항의 3가지 LCD 드라이브 방법을 사용할 수 있습니다.스플릿 콘덴서 방식을 사용하면 3V에서 0.6uA의 저전력 LCD 드라이브를 실현할 수 있습니다.모든 세그먼트 핀에 대해 선택 가능한 기능(Seg 또는 I/O)과 유리와 패널 모두에 대해 구동 가능.

RL78/F1x

자동차용 마이크로컨트롤러

RL78 F12, F13, F14 및 F15 디바이스는 기존의 NEC 78K0R/Fx3 디바이스를 다이 수축, 고속 코어 속도(32MHz), 개선된 온칩 디버깅 기능, 새로운 주변기기, 안전 기능, 확장된 패키지 및 메모리 옵션 등 많은 업데이트로 대체했습니다.애플리케이션 노트 r01an2639ej는 78K0R/Fx3에서 RL78/F1x로 이행할 때 가이드로 사용할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d "Renesas Electronics Introduces the New RL78 Microcontroller Family to Deliver Solutions for Next-Generation 8-/16-bit Embedded Applications". Business Wire (Press release). Renesas Electronics. 2010-11-17.
  2. ^ Matsui, Mitsuru; Murakami, Yumiko (11 March 2013). "Minimalism of Software Implementation: Extensive Performance Analysis of Symmetric Primitiveson the RL78 Microcontroller" (PDF). Fast Software Encryption. Lecture Notes in Computer Science. 8424: 393–409. doi:10.1007/978-3-662-43933-3_20. ISBN 978-3-662-43933-3.
  3. ^ Dean, Alexander G.; Conrad, James M. (2012). Creating Fast, Responsive and Energy-Efficient Embedded Systems using the Renesas RL78 Microcontroller (PDF). 1290 Weston Road, Suite 306 Weston, FL 33326 USA: Micrium Press. ISBN 9781935772989.{{cite book}}: CS1 유지보수: 위치(링크)
  4. ^ 르네사스 공식:
  5. ^ 르네사스 공식:
  6. ^ 르네사스 공식:
  7. ^ 르네사스 공식:
  8. ^ 르네사스 공식:
  9. ^ a b SHASHI KIRAN K (16 April 2017). "Renesas RL78 Series Microcontroller Programming Steps". YouTube.
  10. ^ Hemachandra, S.; Kiran, T.K.S. Ravi; Prasad, B. Gowri; Mazhar, S. M. (April 2014). "Accelerometer based Robot control using Renesas Microcontroller" (PDF). International Journal of Modern Engineering Research: 40–48.
  11. ^ 르네사스 공식:
  12. ^ 르네사스 공식:
  13. ^ 르네사스 공식:
  14. ^ "Using the GNU Compiler Collection (GCC): RL78 Options". gcc.gnu.org.
  15. ^ "CS+ (formerly CubeSuite+)". Renesas Electronics.
  16. ^ "e² studio". Renesas Electronics.
  17. ^ Emilio, Maurizio Di Paolo (2014). Embedded Systems Design for High-Speed Data Acquisition and Control. Springer. ISBN 9783319068657.
  18. ^ a b c "Renesas Electronics America Expands the Ecosystem For Its RL78 Microcontroller Family". Business Wire. 2011-05-02.
  19. ^ "AP4, Applilet". Renesas Electronics.
  20. ^ "Code Flash Libraries (Flash Self Programming Libraries)". Renesas Electronics.
  21. ^ "Data Flash Libraries". Renesas Electronics.
  22. ^ "On-chip Debuggers". Renesas Electronics.
  23. ^ "On-Chip Analyzers (Debug & Trace) - iSYSTEM - Enabling Safer Embedded Systems". www.isystem.com.
  24. ^ "IECUBE for RL78 family". Renesas Electronics.
  25. ^ "Target Adaptation - iSYSTEM - Enabling Safer Embedded Systems". www.isystem.com.
  26. ^ "Renesas Flash Programmer (Programming GUI)". Renesas Electronics.
  27. ^ "PG-FP5". Renesas Electronics.
  28. ^ "PG-FP6". Renesas Electronics.
  29. ^ 르네사스 공식:
  30. ^ "The Renesas RL78 for Low-Power Applications Circuit Cellar". Circuit Cellar. 2012-04-09.
  31. ^ Donovan, John (2013-01-16). "Hands-on Review of the Renesas RL78G13 Kit DigiKey". www.digikey.jp. Digi-Key Electronics.
  32. ^ "Renesas Electronics Announces New RL78 Microcontrollers with Enhanced Real-Time Control Capabilities". Business Wire. 2011-06-23.

외부 링크