瑞萨电子 RL78/I1C 系列智能电表微控制器
2016年8月25日，日本东京讯 — 全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子株式会社（TSE：6723）今日宣布向电表市场（特别是智能电表市场）推出新款微控制器（MCU)。该新型RL78/I1C系列MCU旨在满足国际标准DLMS （注1）的要求，增强了安全功能并提升了算术运算速度。此外，RL78/I1C系列MCU还保留了上一代产品RL78/I1B系列的测量精度和低功耗特性。过去三年，RL78/I1B系列销量达到3000万件。
近年来，在全球范围内，人们对电的需求日益增加，智能电表的使用范围也迅速扩大，以此鼓励节约能源、支持电力行业开放并防止偷电现象发生。世界各地每年安装的符合DLMS标准并具备增强安全性能的智能电表的数量预计从2016年的3000万增加到2020年的1.1亿
(注2)。保证电表数据的安全性和降低电表价格已成为智能电表使用数量徒增的关键因素。因此，电表制造商正努力提升产品安全特性以支持DLMS标准，并采用公共平台开发不同的电表系统来减低开发成本。
为满足这些关键需求，瑞萨开发了RL78/I1C系列智能电表MCU，该系列MCU支持DLMS，且利用了当前RL78/I1B系列MCU的关键特性，例如：具有业界领先的低功耗和多种片上外设功能，可用于降低系统成本。
RL78/I1C系列新MCU提供七种版本，片上存储容量包括：64KB（用于低端单相电表）、128 KB（用于高端单相电表）和256 KB（用于三相电表）；封装管脚数量包括：64管脚（满足节省空间的需求）、80管脚（用于新兴国家使用的单相电表、100管脚（旨在满足高级应用的单相电表）。
在向通信模块传输功率测量MCU测得的电表数据时，智能电表需要具备符合DLMS标准的认证和加密/解密功能。为此，RL78/I1C微控制器集成了一个AES（注3）硬件引擎。
特别是，RL78/I1C是电表行业内首款在硬件中执行DLMS标准（注2）所要求的AES GCM加密（注4）模式的微控制器，与在现有瑞萨MCU上使用软件处理的加密解密技术相比，该款微控制器可提供20倍或更高的速度提升（注5）。此外，片上锁相环（PLL）可将最大工作频率从24MHz提升到32MHz，而且32位乘法器/乘数累加器能够显著降低用24位 ΔΣs模数转换器转换的24位数据计算软件功率时强加的负荷，从而将算术运算能力增强约30%。这就意味着使用一个单片可同时进行电功率测量处理和DLMS处理。
该RL78/I1C MCU可在执行处理工作支持DLMS通讯的同时处理电功率测量工作。高达256KB的片上ROM可储存进行电力测量处理和DLMS处理的程序代码。相较于双片配置，它可以将功耗降低约30%；而相较于早期由功率测量和专用DLMS处理MCU组成的双片解决方案，它可以降低系统成本。
事件链接控制器（注6）功能和调相功能可以与四通道24位ΔΣ模数转换器和三通道10位逐次逼近寄存器（SAR）模数转换器配合使用。这样可以按照三相四线电表的要求进行七通道电流电压测量。除传统单相两线和三相三线电表外，增加对三相四线电表的支持能够让电表制造商使用RL78/I1C作为公共平台来开发各种工业用和民用电表。
此外，瑞萨已将现有RL78/I1B的功能和特性扩展到了新型MCU中，同时改进实时时钟，以实现在使用独立电源和功率监测功能操作期间待机模式的电流消耗达到0.7μA（典型值）。该操作模块装备了备用电池，即使在断电的情况下，CPU和外设功能也可以继续工作。
全球市场对电表的需求正迅速增加，尤其是在新兴市场国家。这就要求加快新型电表的开发速度，以及更高效地利用当前的专业知识。通过在初始研究阶段使用电表模拟评估工具包，无需实际编写程序即可开始对RL78/I1C的性能特点进行评估。电表参考工具包中包含实现测量功能的硬件和驱动器以及高度可靠的DLMS库。它可以用于电表开发阶段将开发时间缩短约25%（与自主开发相比），还可以降低成本。
RL78/I1C的样品现已开始供应。视内存容量、封装和管脚数量而定，其价格会有所不同。预计2016年8月开始量产，到2017年9月月出货量有望达到200000件。（产品价格和供货情况如有变更，恕不另行通知。）
瑞萨将继续开发RL78/I1C MCU等高度可靠的解决方案，以促进扩大电表的测量范围、保证通讯能力，并为智能电表的广泛应用贡献力量。
请查阅规格表(PDF: 145 KB)了解RL78/I1C的主要规格。
查看更多产品信息，请访问 https://www.renesas.com/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rl78/rl78i1x/rl78i1c.html
（注1）DLMS（设备语言报文规范）：电力公司使用的用于交换电表数据的IEC标准。
（注2）根据瑞萨的调查研究，时间是自2016年8月起。
（注3）AES（高级加密标准）：美国的数据加密标准，由美国国家标准技术研究所（NIST）制定。
（注4）GCM（伽罗瓦/计数器模式）：一种能够同时提供数据认证和加密两种功能的密码工作模式。
（注5）使用瑞萨库的实际测量结果。
（注6）事件链接控制器功能可通过直接链接外围硬件设备和旁通中断控制器以高速激活模块。
（注）所有注册商标均归其各自所有者持有。
EC-1远程I/O解决方案帮助将EtherCAT界面开发时间缩短约60%
2016年8月24日，中国深圳讯——瑞萨电子（中国）于今日宣布推出EtherCAT ®专用通信SoC EC-1。该工业以太网解决方案设计用于传感器或执行器等从站设备以及配备通信功能的I/O模块之上，可显著提高工厂的生产效率。
新型EC-1旨在控制EtherCAT从站控制器。而EtherCAT作为工业网络协议，预计今后的市场需求量将会大增。基于EC-1的以下特点，可以方便的实现从站控制（1）已经通过一致性认证的EC-1远程I/O方案，可以缩短客户60%的开发时间。（2）新EC-1简化了从低速串行通信到EtherCAT通信的转换，并且（3）其连接性已经通过了10个业界领先的主站设备制造商的验证。运用新型EC-1能简化引入EtherCAT的过程，使得用户可在短期内构建诸如远程I/O等从站设备。
随着工业4.0时代的到来，提高工厂生产效率的需求日渐增强。数据网络在工厂的应用越来越广泛，同时，连接到网络的设备数量，比如制造设备，也在迅速增加。除此之外，应用于工厂的工业网络也在改变，逐渐由原来相对较慢的串行通信向基于以太网（比如EtherCAT、EthterNet/IP™和PROFINET）技术的开放标准转换。提供高效数据转换的EtherCAT使高速率高精度控制成为可能。其应用日渐增长，尤其是用于需要高速率和高精度控制的工业机器人和半导体生产设备的从站设备上，比如传感器和执行器。最近，日本一家领先的汽车制造商宣布将在工厂中布局网络，预计该网络在未来也将得到广泛的应用。
另一方面，基于EtherCAT的网络需要一个新的开发和评估过程。新系统开发包含很多环节，包括选择合适的SoC，硬件设计（例如电路和布局设计），协议和应用程序处理软件的选购和运用，功能和性能评估，与主设备的连接测试（例如可编程序逻辑控制器和可编程自动化控制器）。因此，用户在产品开发上需要投入大量的时间和资金。尤其是工业以太网对中央处理器造成了更大的处理负荷，对于速率较慢的传统串行通信便是如此。而由于现有的微控制器和微处理器的处理能力不高，用户便无法继续使用它们，因此需要重新评估CPU上的数据，对现有系统做出较大的调整。同时，现有软件资源可能无法继续使用，这也会导致额外的开发时间和费用成本。
EC-1可以在不增加较大工作量的前提下帮助用户转换到新的通信协议，使他们可以集中精力开发应用程序。EC-1将CPU和RAM集成在一个芯片上，支持EtherCAT通信所需的所有操作。通过串行接口连接到现有系统后，可以方便地将其升级到支持EtherCAT的系统。另外，若用于远程I/O系统，单个EC-1 SoC便足以同时满足应用处理和EtherCAT通信的需求。对于EtherCAT感兴趣的用户，瑞萨电子已经专为EtherCAT远程I/O开发制作了解决方案和一系列参考软件。
（1）远程I/O解决方案通过了一致性测试平台测试，开发时间减少约60%
远程I/O解决方案由一个远程I/O板、软件、文档和电路图组成。用户可以利用这一方案立即开发EtherCAT从站设备，并且实际开发时间可减少60%（注释1）。在该方案中，远程I/O作为目标应用，I/O板可在常规的24瓦电源下运行。用户还可以参考提供的电路图自行设计产品。样本软件已经通过了一致性平台测试。简而言之，该解决方案可以让用户在最接近实际产品应用的配置中开展应用级别的开发。
（2）简化由低速串行通信到EtherCAT的转换
利用新型EC-1，将现有低速串行通信设备连接到串行接口后，便可以开始EtherCAT转换。由此，用户便无需在通信协议的更换上浪费大量的时间，而将更多的精力用于应用开发上。同时，样本软件包括电机驱动装置的CiA402（注释2）驱动行规，符合IEC 61800-7-201和IEC 61800-7-301行业标准以及半导体生产设备的ETG.5003.1和ETG.5003.0002设备行规（注释3）。可以为使用伺服控制器、质量流量控制器、过程控制器和温度调节器等从站设备的半导体制造装置快速构建内部控制系统。
（3）十家领先的主站设备制造商验证了EC-1与其主设备的连通
产品拥有良好的连接兼容性，经验证，可与大约十家制造商的主设备连接，使得EtherCAT从站设备的配置非常便捷。除了EtherCAT从站控制器，EC-1还采用了具有FPU功能的ARM® Cortex®-R4作为处理器，满足实时处理的操作要求。因此，在操作之后，EC-1可以在最佳的配置状态下将模拟数据从外部A/D转换器传送到主设备。
瑞萨电子计划在中国、日本以及亚洲其它国家市场推出EC-1，帮助客户缩短日益普及的EtherCAT系统的开发时间。
关于EC-1的主要规格，请参考规格表。
EC-1样本芯片目前可接受订购。（订购信息如有改变，恕不另行通知。）
（注释1）基于瑞萨电子的研究
（注释2）IEC 61800-7-201和IEC 61800-7-301是由国际电工委员会制定的国际标准，规定了驱动和运动控制设备的行规。
（注释3）EtherCAT技术协会制定的EtherCAT半导体设备行规。
关于瑞萨电子（中国）有限公司
瑞萨电子（中国）有限公司是瑞萨电子株式会社（TSE：6723）的子公司，提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案，旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备安全可靠地改善人们的工作和生活方式。作为全球首屈一指的微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品的领导者，瑞萨电子为汽车、工业、家居(HE)、办公自动化(OA)、信息通信技术(ICT)等各种应用提供专业的技术支持、品质保证和综合的解决方案，期待与您携手共创无限未来。更多信息，敬请访问https://www.renesas.com/zh/。
（备注）EtherCAT是德国倍福自动化有限公司的专利技术和注册商标。EtherNet/IP是开放式设备网络供货商协会（ODVA）的注册商标。ARM和Cortex是ARM有限公司（或其子公司）在欧洲和其他国家的注册商标。所有的注册商标或商标均是各自所有人的财产。
关于瑞萨电子株式会社
瑞萨电子株式会社 (TSE: 6723) ，提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案，旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球领先的微控制器供应商、模拟功率器件和SoC产品的领导者，瑞萨电子为汽车、工业、家居、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案，期待与您携手共创无限未来。更多信息，敬请访问renesas.com。关注瑞萨电子微信公众号，发现更多精彩内容。
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