具有业界顶级的编码效率和出色的高速度与低功耗性能的MCU

瑞萨科技公司今天宣布推出其首款基于新的RX CPU构建的RX系列MCU产品，在未来几年里它们将成为公司MCU业务的核心，成为八个新的32位RX610族。从2009年6月起，将在日本东京开始陆续递送样品。

总的来说，RX系统指基于新的RX CPU内核的下一代MCU，它们集成了瑞萨科技现有的、采用复杂指令集计算机（CISC）*¹架构的16位和32位MCU的性能。这些产品将分两个系列推出：一是RX600系列，设计用于实现高速和超级性能应用，二是RX200系列，设计用于低压操作和低功耗应用。

RX系列的首款产品形成了隶属于RX600系列的RX610族。这些MCU是用于高端办公设备和数字消费类产品等应用的理想选择，这些应用往往要求具有以高性能水平和快速运行大规模程序的能力。新的RX610族具有100 MHz的较大工作频率，其特性总结如下：

< 特性>

(1)    RX CPU内核的处理性能约为瑞萨科技以往产品的两倍，并具有业界较佳的编码效率。*²

RX CPU内核实现了业界顶级的性能，超越了其1.25 MIPS/MHz 开发目标，能够达到1.65 MIPS/MHz的处理性能。当以相同的频率运行时，大约相当于瑞萨科技以往32位CISC MCU性能的二倍，从而可以快速而高效的进行编程。

客户在选择MCU时必须要考虑的另一个因素是编码效率（程序存储器的有效利用）。编码效率是一种效率指标，用于量度将程序源代码转换成CPU实际执行的目标代码的效率。更高的编码效率意味着具有更密实的目标代码，因此存储目标代码仅需较少的存储空间。RX CPU内核实现了业界顶级的编码效率，比瑞萨的早期产品高30%。这就意味着客户可以选择具有更少存储器性能的MCU版本，从而有助于减少总的系统成本。

(2)    具有业界顶级速度和较佳性能的多功能片上闪存

RX610族具有较大达2兆字节的高速度和用于存储程序的大容量内存。90 纳米工艺节点和瑞萨科技专有的金属氧化物氮氧化物矽晶（MONOS）结构都用于在100MHz的频率（即CPU的较大工作频率，用于业界顶级水平下的高速操作）下实现单周期访问。闪存不仅有助于更快的执行程序，较高2兆字节的巨大存储性能还可以适应要求尖端功能的大规模的程序。

另外，RX610族具有32Kb的数据闪存空间，并具有后台操作（BGO）功能，可以在执行编程的同时写入数据。这种功能可以在不放慢执行程序速度的情况下进行数据写入，使其成为备份等类似应用的理想选择。

这两类片上存储器有助于省去在大规模系统中增加外部存储器的需求，而早期的MCU的片上存储性能却不足以满足这些系统要求。这样就减少了安装面积和所需的开发工时，从而有利于降低系统成本并实现更快速操作。

(3)    对以往瑞萨科技产品所具有的外设功能进行完整补充以保持兼容性

除了在早期瑞萨产品中已建立记录的外设功能外，RX610族还提供了一些增强功能以满足特定要求。

已建立记录的外设功能包括一个适用于多种应用的计时器脉冲部件，一个匹配比较计时器和一个8位计时器；一个用于高效数据传输的数据传输单元和一个串行通信接口；一个10位模数转换器和10位数模转换器以及一个CRC电路。这些外设功能保持了与现存瑞萨科技产品的兼容性，并可以将其轻松移植到RX600系列。

模数转换器通过实现1 μs的更快的转换速度和一个具有四个部件的扩展配置而得以增强（共16通道[每个部件4通道]）。每个部件可以与其它部件同时进行高速转换，实现了多个传感器数据的高效处理。

还有一个支持器件间高性能通信的I²C总线接口，可实现新的外设功能。

(4)    实现低功耗

RX610族已经达到了0.03 mA/MHz  的CPU内核电流的开发目标，当在100MHz的频率下运行时，其电流消耗约为50 mA（典型值）。每1MHz工作频率所产生的电流消耗不到以往瑞萨科技类似产品的一半。RX610族还提供了四种掉电（低功率）模式，可以通过选择与应用匹配的恰当模式来充分减少功耗。例如，在系统处于待机或类似状态时，将采用的Deep待机模式的电流仅为3 μA左右。同样适用于正常操作的RX610低电流损耗特点，已经达到业界顶级水平。

(5)    各种工具帮助缩短开发周期

有三种仿真器将计划作为硬件开发环境用于RX610族：E100、E20和E1。E100是功能较丰富的完全规格仿真器，E20具有超高的性价比，而E1是一款低成本产品。客户可以选择较符合其调试要求的仿真器。

瑞萨科技的标准开发环境，High-Performance Embedded Workshop，已作为集成开发环境加以推出。它可以使客户使用早期瑞萨科技利用High-Performance Embedded Workshop所开发的资源。也可采用符合μITRON*³C规格的C/C++编译器和实时操作系统，以及用于对片上闪存进行编程的闪存开发套件（FDT）。

RX C/C++编译器覆盖了以往瑞萨科技MCU的语言规格、增强的规格以及endian规格。从而使客户从现有的软件资源中轻松进入RX。

除上述工具外，瑞萨科技的合作厂商正在开发适用于RX系列硬件和软件开发环境。

< 产品背景资料>

瑞萨科技目前正在大量生产M16系列、H8S系列、R32C系列以及H8SX系列16位和32位CISC MCU，这些产品广泛用于消费类产品、汽车电子、工业设备、办公设备和通信等多个领域。瑞萨科技占据全球整个MCU市场的较大份额，*⁴其中包括在全球16位MCU市场占有较大份额。*⁵另一方面，嵌入式器件领域的系统正在添加高水平的性能，它们变得日趋复杂、不断扩大其规模并要求有增强的能率，因此对于处于这种系统核心的MCU的要求正在不断增加，需要其能够提供高速度、高性能、具有存储大规模程序的巨大存储性能同时还要降低功耗。

为满足市场需求并进一步增强公司的MCU业务，瑞萨科技决定开发RX系列下一代MCU，将上面所提到产品系列的性能都加以集成。在开发RX下一代CPU的同时，瑞萨科技还建立了可以实现高效新MCU产品开发的MCU开发平台。RX610族，作为RX600系列的一分子，是一款高速度、高性能的32位MCU，标志着首款产品已亮相RX600系列。它是利用上述平台开发的，其较初样品已满足了在一个相对短的开发周期内所要实现的操作和性能目标。

< 产品详情 >

RX610族是基于高性能RX CPU内核而构建的，在100MHz的较大工作频率下，可达到约为1.65 MIPS/MHz的性能。CPU的基本结构采用五级管道和哈佛架构（Harvard architecture），可以同时实现指令读取和数据写入。凭借在很少的几个循环内执行操作的能力、一个改进的乘加法器（multiply-and-accumulate）和一个32位桶形移位器，其性能得到进一步的增强。当在相同的频率下运行时，这些改进一起使得RX610族可以实现以往瑞萨科技32位CISC MCU的双倍性能。

在CPU性能方面的另外一个因素是编码效率，它是一种效率指标，用于量度将程序源代码转换成目标代码的效率。在开发RX时，瑞萨科技的工程师决定采用一个包括可用于比特（8位）单位（每个指令长度为1-8个字节）指令的CPU指令集。它们使用各种基准来决定每种指令的利用频率和指令定址方式。工程师还采取了几个步骤来根据结果提升编码效率，例如，将短指令代码分配到应用频率较高的指令，并采用了较佳的定址模式和三运算元模式。结果，RX达到了业界顶级的编码效率。

RX610族具有较大达2兆字节的高速片上闪存。一般来说，与CPU和其它逻辑电路相比，从理论上看，要使用闪存的较大工作频率较很困难的。当闪存的工作频率低于CPU的工作频率时，有必要增加等待周期，以便从存储器读取数据。这就不必要的延长了执行程序所需的时间。RX610族中的片上闪存为MONOS类，借助瑞萨科技独有的技术，并采用90纳米工艺结点，在100MHz的频率下实现了单周期访问，相当于CPU的较大工作频率。这就意味着消除了因等待周期而产生的时间浪费，从而有助于更快的进行编程。另外，带有用于数据存储BGO的32Kb的闪存提供了卓越的灵活性，允许在执行程序的同时写入数据。还有一个128Kb的片上RAM用于临时存储程序和操作数据，从而有助于加快编程处理速度。

RX610族也具有丰富的、各种阵列的外设功能。像16位计时器脉冲部件（12通道）、16位匹配比较计时器（4通道）、8位计时器（4通道）、串行通信接口（7通道）、10位模数转换器（16通道，4个部件）、10位数模转换器（2通道）和CRC电流等模块通过已有记录（这些记录是从早期的瑞萨科技产品中记录保留下来的）成为产品的外设功能并可与以往的产品相兼容。

产品还为直接内存存取控制器（4通道）和数据转换控制器提供了专用总线，以实现更高效的数据转换。

模数转换器具有1 μs的快速转换速度，它的四个部件可以同时进行高速较换，给客户提供了更大的灵活性并可实现增强型功能。较终，产品还新添加了一个新的外设功能，即支持1 Mbps （每秒兆字节）通信速度的I²C总线接口，比以往瑞萨科技MCU产品更快。

有三种仿真器将计划作为硬件开发环境使用：E100、E20和E1。E100是功能较丰富的完全规格仿真器，包括对于所用MCU版本都适用的一个主元件和一个与正在开发的、特定MCU相匹配的MCU元件。这就意味已拥有E100主元件的客户仅需要再购买RX系列MCU元件即可。 E20和E1是低成本开发工具，价格极具吸引力同时具有闪存编程器的各种功能。

可用封装为144引脚LQFP封装和小型176引脚BGA封装。小型BGA封装具有更小的安装面积，理想用于体积更小的产品。

瑞萨科技将利用其MCU开发平台及时、有效的开发新产品。RX600系列进一步的新增产品将包括采用各种片上存储器、封装配置和外设功能的多种版本，对此将有很强大的市场需求，例如USB模块、CAN接口、用于电机控制的以太网模块计时器等等。

在RX200系列低压和低功率MCU上，还可以加速开发工作。通过提供下一代MCU的两个互补系列，即RX600系列和RX200系列，瑞萨科技希望能够提供一整套的产品以满足每个客户的需求，并进一步增强公司的MCU业务。

< 注释 >

注释： 1. CISC代表“复杂指令集计算机”。它与RISC（简化指令集计算机）相对照，RISC是一种设计用于通过采用简化指令集和新型硬件来提高速度的CPU架构。CISC架构支持大的指令集，从而使其比写入程序更加简单。

          2.     编码效率是编程坚实度的一个指标。目标编码的效率越高，所需存储程度的存储器就越少。

          3.     TRON即实时操作系统核心。ITRON代表工业级的TRON。

          4.     源引：Gartner "Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database" 2008年3月27日， (数百万美元)

          5.     源引：Gartner "Semiconductor Applications Worldwide Annual Market Share: Database" 2008年3月27日，(数百万美元)

   *    所提到的产品名称、公司名称或商标均为其各自所有者所有。

< 典型应用>

·         .办公设备：激光打印机、复印机、小型打印机等。

·         数字消费类产品：数码相机等。

·         音频设备。

< 日本报价 > *仅供参考

< 规格 >

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