《電子技術(shù)應(yīng)用》
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瑞薩電子公司推出了集成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)減輕引擎負(fù)載的低功耗工業(yè)以太網(wǎng)通信芯片

新型R-IN32M3系列產(chǎn)品可支持工業(yè)以太網(wǎng)通信所需的多種通信協(xié)議,包括 CC-Link IE 和EtherCAT協(xié)議
2012-12-27

 

   全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體及解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723),,日前宣布推出可支持多種通信協(xié)議的R-IN32M3系列工業(yè)以太網(wǎng)通信芯片,,以響應(yīng)工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)在市場上的迅速應(yīng)用。
 
     R-IN32M3系列產(chǎn)品最顯著的特征之一,,是在硬件中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(real-time OS)基本函數(shù)的高速運(yùn)算,從而實(shí)現(xiàn)對工業(yè)以太網(wǎng)通信的高速實(shí)時(shí)響應(yīng)和高精度通信控制。由于新型R-IN32M3系列中的硬件承擔(dān)了CPU的大量運(yùn)算負(fù)荷,,CPU與集成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)減輕負(fù)載引擎(HW-RTOS [注釋 1])的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)超高速的實(shí)時(shí)響應(yīng),響應(yīng)速度比傳統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)快5-10倍,。此外,,傳統(tǒng)的CPU處理系統(tǒng)運(yùn)算時(shí)間的不一致性而導(dǎo)致的波動(dòng)大大降低,降低為原來的1/5到1/10,。新型R-IN32M3系列包含一個(gè)集成的ARM Cortex-M3 CPU (100 MHz),。新型的以太網(wǎng)控制器可支持諸如CC-Link IE [注釋 2]和 EtherCAT [注釋 3]等工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議,而且,,還將支持在工業(yè)上廣泛使用的控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN) [注釋4] 和通用異步收發(fā)器(UART),。另外,瑞薩電子還計(jì)劃開發(fā)支持完全同步通信 以改進(jìn)性能的SSCNET III/H [注釋 5]光纖網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,。
 
    由于對提高工廠生產(chǎn)效率,、改進(jìn)機(jī)器控制精度的要求越來越高,所以,,工業(yè)以太網(wǎng)通信市場對設(shè)備與其高效的中央控制系統(tǒng)之間的通信速度要求也越來越高,。在這種情況下,提高快速實(shí)時(shí)響應(yīng)時(shí)間和降低處理時(shí)間偏差便成了通信和機(jī)器控制尤其重要的問題,。此外,,降低產(chǎn)品成本、減少功率消耗以及提高安全性等問題在這一領(lǐng)域也要比在其他市場重要得多,。新開發(fā)的R-IN32M3-CL和R-IN32M3-EC就是為滿足這些工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場的要求而設(shè)計(jì)的,。
R-IN32M3系列產(chǎn)品的主要特征:
 
(1)集成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)減輕負(fù)載引擎 (HW-RTOS)和以太網(wǎng)加速器
    工業(yè)以太網(wǎng)通信應(yīng)用系統(tǒng)要求支持大量任務(wù)、高速時(shí)間同步和低功耗,。通過在硬件中嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)處理(之前,,會(huì)占用CPU大量負(fù)荷)以及標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信協(xié)議處理,如:校驗(yàn)計(jì)算和標(biāo)頭排序,,可將處理速度提高5~10倍,。HW-RTOS驅(qū)動(dòng)器兼容µITRON。有計(jì)劃在將來支持更多操作系統(tǒng),。

(2)支持多種通信協(xié)議(CC-Link IE,、 EtherCAT,、EtherNet/IP等)
    R-IN32M3-CL支持CC-Link IE協(xié)議,它包含一個(gè)支持CC-Link IE Field從??刂破鞯碾娐?。 CC-Link是1 Gbps的工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn),它是業(yè)內(nèi)最快的通信協(xié)議,,由專門推廣開放式網(wǎng)絡(luò)的日本CC-Link協(xié)會(huì)推廣,。另外,R-IN32M3-EC支持EtherCAT協(xié)議,,它包含一個(gè)支持EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的從??刂破鳌_@兩個(gè)芯片產(chǎn)品都具有一個(gè)ARM Cortex-M3 (100 MHz) 32-bit RISC CPU,,一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議要求的,、低延時(shí)雙端口交換功能的介質(zhì)訪問控制器 (MAC)和大容量片上內(nèi)存。由軟件支持的EtherNet/IP協(xié)議,,F(xiàn)L-net和其他協(xié)議已在最后準(zhǔn)備階段中,。除了具有支持工業(yè)以太網(wǎng)的通信接口外,還可實(shí)現(xiàn)諸如CC-Link,、CAN,、串行外設(shè)接口 (SPI)和UART等通信接口,, 因此,,R-IN32M3系列產(chǎn)品可作為工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)模塊使用。
(3) R-IN32M3-CL帶有 1 Gbps MAC和R-IN32M3-EC 帶有10/100Mbps EtherPHY
    R-IN32M3-CL包含有CC-Link IE協(xié)議的硬件,,加上一個(gè) 1 Gbps的 Ethernet MAC,,因此,可通過增加一個(gè)外部的 1 Gbps EtherPHY 實(shí)現(xiàn)1 Gbps的以太網(wǎng)通信,。而R-IN32M3-EC中包含一個(gè)2端口 10/100Mbps EtherPHY,,因此,不需要增加外部的PHY,,從而縮小了模塊板的體積,。不管使用外部PHY還是使用內(nèi)部PHY,硬件的購買成本基本上是一樣的,。 
 
[注釋1] HW-RTOS采用了以Kernelon Silicon公司開發(fā)的ARTESSO體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的專用技術(shù),。
[注釋2] CC-Link IE是一個(gè)在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上可同步處理控制和通信的高速現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。
[注釋 3] 瑞薩電子公司采用了經(jīng)授權(quán)的EtherCAT技術(shù),。EtherCAT是一種由德國工業(yè)設(shè)備制造商Beckhoff 開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn),。
[注釋4] CAN是德國的Robert Bosch GmbH公司推廣的一種車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
[注釋5] SSCNET III/H是一種由三菱電氣公司開發(fā)的高速運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn),。
關(guān)于R-IN32M3系列的主要技術(shù)規(guī)格,,參見單獨(dú)的數(shù)據(jù)表,。
 
價(jià)格和供貨
    本公司在2013年1月份可供應(yīng)R-IN32M3 系列, R-IN32M3-CL和R-IN32M3-EC首批樣品,價(jià)格為US$25/片,。R-IN32M3系列的批量生產(chǎn)計(jì)劃于2013年6月開始,,預(yù)計(jì)到2015年,生產(chǎn)規(guī)??蛇_(dá)到300,000片/月(價(jià)格和供貨狀況可能會(huì)有變化,,恕不另行通知)
(備注) 
ARM 是一個(gè)注冊商標(biāo),而ARM Cortex是ARM有限公司在歐洲和其他國家的商標(biāo),。在本新聞發(fā)布會(huì)中提到的產(chǎn)品名稱和服務(wù)均為其所有者的商標(biāo)和注冊商標(biāo),。
 
關(guān)于瑞薩電子株式會(huì)社
 
    瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723),是全球首屈一指的微控制器供應(yīng)商和高級半導(dǎo)體解決方案的首選供應(yīng)商,,產(chǎn)品包括微控制器,、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。2010年4月,,NEC電子公司(TSE:6723)和株式會(huì)社瑞薩科技合并成立了瑞薩電子株式會(huì)社,,公司業(yè)務(wù)覆蓋了面向各種應(yīng)用的研究、開發(fā),、設(shè)計(jì)與制造,。瑞薩電子株式會(huì)社總部設(shè)在日本,在全球20多個(gè)國家均設(shè)有分公司,。欲了解更多信息,,敬請?jiān)L問網(wǎng)站:www.cn.renesas.com。
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