Renesas lancia i nuovi MCU RA8T2 per il controllo motore ad alte prestazioni
Basati su Arm Cortex-M85 a 1 GHz, i dispositivi offrono potenza di calcolo, interfacce di rete ad alta velocità e funzioni avanzate per robotica e automazione industriale di fascia alta.
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Renesas Electronics Corporation, fornitore leader di soluzioni avanzate a semiconduttore, oggi presenta il nuovo gruppo di microcontrollori (MCU) RA8T2 per controllo motore di fascia alta. I dispositivi RA8T2 integrano il core Arm® Cortex®-M85 a 1 GHz, in combinazione con un core opzionale Arm® Cortex®-M33 a 250 MHz ed offrono un livello di prestazione senza pari per il controllo in tempo reale di motori di alta fascia, utilizzati nelle apparecchiature industriali, robot, e in tutti gli altri sistemi dove è richiesta un’alta precisione e velocità operativa. Il core Cortex-M33 opzionale consente ai progettisti di combinare il controllo in real-time con funzioni di comunicazione e le operazioni non real-time in un singolo chip, con enormi vantaggi in termini di costi, consumi e spazio occupato sulla scheda.
I MCU RA8T2 sfruttano le elevate prestazioni del core Arm Cortex-M85 e dalla tecnologia Helium™ di Arm, i quali permettono un aumento significativo delle prestazioni nelle applicazioni DSP (elaborazione di segnali digitali) e ML (Machine Learning). Questo incremento di prestazioni consente di implementare funzionalità di Intelligenza Artificiale (IA) per prevedere l’esigenza di manutenzione dei motori, riducendo i costosi tempi di fermo.
Oltre alla loro eccezionale potenza di elaborazione, gli MCU RA8T2 forniscono supporto di rete ad alta velocità attraverso molteplici interfacce di comunicazione, tra cui due MAC Gigabit Ethernet con DMA, uno slave EtherCAT a due porte e molte altre. La comunicazione ad alta velocità è un punto fondamentale nel campo dell’automazione industriale, in quanto ogni dispositivo è collegato in una rete all’interno dello stabilimento, ed è costantemente sincronizzato con le altre macchine per inviare e ricevere dei comandi e dati.
I dispositivi RA8T2 sono equipaggiati con una memoria non volatile MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) ad alta velocità con capacità fino a 1MB e accesso a 100 MHz. La MRAM consente una scrittura ad alta velocità unita con un’alta robustezza ed una ritenzione dei dati maggiori rispetto alla memoria Flash. Inoltre, gli RA8T2 integrano la TCM (Tightly Coupled Memory) da 256KB per Cortex M85 e da 128KB per Cortex M33. La TCM offre ai progettisti alta precisione e prestazioni in tempo reale con meno jitter e può offrire una gestione dei processi di controllo motore con prestazioni più stabili, anche in presenza di un elevato numero di interrupt e ramificazioni.
“Il gruppo RA8T2 espande il nostro primato nel campo delle soluzioni per il controllo motore, instauratosi nel mercato molto tempo fa, offrendo livelli di prestazioni e funzionalità senza pari,” annuncia Daryl Khoo, Vice Presidente della divisione Embedded Processing Marketing in Renesas. “Questi dispositivi provano l’ampiezza e la profondità della nostra tecnologia e dimostrano la nostra capacità di soddisfare le necessità dei nostri clienti di controllo motore per abilitarli a progettare la futura generazione di prodotti per l’automazione industriale e la robotica.
Set di funzionalità ottimizzate per il controllo motore
I nuovi dispositivi RA8T2 includono un timer che supporta la funzionalità PWM fino a 300 MHz, la gestione è semplice per mezzo dei driver software ed è possibile generare forme d’onda in modo efficiente per pilotare gli inverter. La funzionalità di PWM complementari del timer GPT, ottimizzata per pilotare gli inverter, semplifica l’implementazione di algoritmi di controllo: permette di generare segnali di uscita PWM complementari per multiple fasi (incluso singola fase e tre fasi), l’inserzione automatica del tempo morto, la generazione di PWM asimmetrici ed il collegamento con convertitore AD e comparatori. Il timer è equipaggiato anche con una funzionalità di phase-counting, la quale rende possibile controllare motori AC servo che necessitano l’informazione della posizione degli assi usando un encoder a impulso a due fasi. Il l’ADC di RA8T2 ha risoluzione 16-bit ed integra un sample and hold dedicato per ogni canale (disponibile per tre canali), permettendo un campionamento simultaneo ad alta precisione del valore di corrente delle tre fasi. Questo elimina la necessità di una successiva correzione, riducendo il carico per il software e contribuendo ad aumentare la precisione del controllo. RA8T2 integra due unità di ADC ed è dunque possibile campionare simultaneamente i tre canali delle correnti di due motori. La periferica Port Output Enable (POEG) ed i comparatori ad alta velocità consentono alle uscite PWM di essere spente immediatamente quando si rileva una sovracorrente. Lo stato di spegnimento può essere selezionato dal progettista (uscita in alta impedenza/ alto/ basso) in accordo con le specifiche dell’inverter.
Il primato dei microcontrollori di Renesas nel campo del controllo motore
Renesas offre MCU specifici per il controllo motore da più di 10 anni. Renesas fornisce più di 230 milioni di microcontrollori per il controllo motore all’anno per migliaia di clienti in tutto il mondo. Oltre ai diversi MCU specifici presenti nella famiglia RA, Renesas dispone di dispositivi per il controllo motore anche nella famiglia RX a 32 bit, nella famiglia RL78 a 16 bit e nella famiglia MPU RZ a 64 bit. Renesas ha inoltre introdotto il primo RISC-V per applicazioni specifiche progettato per il controllo motore.
Caratteristiche principali del gruppo MCU RA8T2
- Core: Arm Cortex-M85 da 1 GHz con Helium e TrustZone; Arm Cortex-M33 da 250 MHz opzionale
- Memoria: MRAM integrata ad alta velocità da 1MB e SRAM da 2MB (inclusa TCM da 256KB per Cortex-M85 e TCM da 128KB per Cortex-M33)
- Periferiche Analogiche: Due ADC da 16-bit con 30 canali analogici, 2 S/H a 3 canali, 2 canali di DAC da 12 bit, 4 canali di comparatori ad alta velocità
- Periferiche di comunicazione: Doppio MAC Gigabit Ethernet con DMA, slave EtherCAT, USB2.0 FS Host/Device/OTG, CAN2.0 (1Mbps)/CAN FD (8Mbps), I3C (12.5Mbps), I2C (1Mbps), SPI, SCI, interfaccia Octa SPI
- Sicurezza avanzata: sottosistema sicuro RSIP-E50D, primo stadio del bootloader (FSBL) immutabile, debug sicuro, programmazione di fabbrica sicura, supporto per la gestione dell’intero ciclo di vita del dispositivo (DLM), protezione dalla manomissione, protezione DPA/SPA
- Timer: 14 uscite PWM, 4 canali di timer ad alta risoluzione, 4 canali di timer a basso consumo (2 canali a 16-bit e 2 canali a 32-bit)
- Package: HLQFP a 176pin, BGA a 224, 289 e 303 pin
Il nuovo gruppo di MCU RA8T2 è supportato dal Flexible Software Package (FSP) di Renesas. FSP consente uno sviluppo più rapido delle applicazioni fornendo tutta la infrastruttura software necessaria, incluso molteplici RTOS, BSP, driver di periferiche, driver per comunicazione, middleware, stack per connettività di rete e security, nonché software di riferimento per la realizzazione di soluzioni complesse con IA, controllo motore e soluzioni cloud. FSP permette ai clienti di integrare il loro codice proprietario e di scegliere il sistema operativo (RTOS) da utilizzare, garantendo la massima flessibilità nello sviluppo delle applicazioni. Utilizzando FSP, la migrazione delle applicazioni esistenti verso i dispositivi della nuova serie RA8 è facilitata.
Winning Combinations
Renesas ha combinato il nuovo gruppo di MCU RA8T2 con numerosi dispositivi compatibili dal suo portafoglio per offrire un’ampia gamma di “combinazioni vincenti”, tra cui la soluzione per droni/veicoli aerei senza pilota (UAV). Le Combinazioni Vincenti sono architetture di sistema tecnicamente verificate costituite da dispositivi reciprocamente compatibili che interagiscono perfettamente per fornire un design ottimizzato, a basso rischio, che velocizzi il tempo di lancio sul mercato del prodotto. Renesas offre più di 400 Combinazioni Vincenti basate su un’ampia gamma di prodotti provenienti dal proprio portafoglio. Esse permettono ai clienti un veloce processo di progettazione e di immissione dei propri prodotti sul mercato. Maggiori informazioni sono disponibili.
Disponibilità
Gli MCU RA8T2 sono attualmente disponibili, e con loro anche il software FSP. I nuovi MCU sono supportati all’interno della piattaforma di sviluppo “Flexible Motor Control development kit” di Renesas, che permette una semplice valutazione del controllo motore utilizzando motori a magneti permanenti sincroni (motori DC brushless) e grazie allo strumento di sviluppo Motor Workbench di Renesas. Questo kit di sviluppo offre una piattaforma di progettazione comune per numerosi MCU Renesas per il controllo motore per entrambe le famiglie RA e RX, permettendo la migrazione della propria IP su numerose tipologie di dispositivi. Maggiori informazioni sono disponibili.
La leadership di Renesas nel settore dei microcontrollori
Renesas, un leader mondiale nella produzione di microcontrollori, distribuisce oltre 3,5 miliardi di unità all'anno, circa il 50% dei quali nel settore automobilistico ed il resto nelle applicazioni industriali, dell'Internet of Things, oltre che nelle infrastrutture per data center e nel settore delle comunicazioni. Renesas ha il più ampio portafoglio di dispositivi a 8 bit, 16 bit e 32 bit, che offrono qualità ed efficienza senza pari e prestazioni eccezionali. In qualità di fornitore di fiducia, Renesas vanta decenni di esperienza nella progettazione di MCU intelligenti e sicuri, supportati da un modello di produzione doppia sorgente, dalla tecnologia di processo MCU più avanzata del settore e da una vasta rete di oltre 250 partner a supporto dell'ecosistema. Per ulteriori informazioni sui microcontrollori forniti da Renesas, visitate il sito.
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