Renesas RA2L2 – ไมโครคอนโทรลเลอร์พลังงานต่ำตัวแรกที่รองรับมาตรฐาน USB-C Revision 2.4

Renesas RA2L2 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) รุ่นแรกของโลกที่ใช้พลังงานต่ำและรองรับมาตรฐาน USB-C Revision 2.4 พร้อมความสามารถในการตรวจจับ CC สำหรับกำลังไฟ 15W และรองรับ USB FS นอกจากนี้ยังรองรับ CAN Bus, I3C และ UART พลังงานต่ำอีกด้วย โดยการเปิดตัวนี้เกิดขึ้นต่อเนื่องจากผลิตภัณฑ์ในตระกูล Renesas RA รุ่นอื่น ๆ เช่น RA2A2 MCU ที่ใช้ Arm Cortex-M23 ซึ่งเปิดตัวในปี 2024 และ RA4L1 เป็น MCU ที่ใช้พลังงานต่ำมาก (ultra-low-power) เพียง 168 µA/MHz 168 µA/MHz พร้อม Flash dual-bank และรองรับการสัมผัสแบบ capacitive

ไมโครคอนโทรลเลอร์ RA2L2 ที่ใช้ Cortex-M23 มาพร้อมกับหน่วยความจำแฟลชสำหรับเก็บโค้ดสูงสุด 128KB, SRAM ขนาด 16KB และ data flash ขนาด 4KB ซึ่งสามารถใช้งานเสมือน EEPROM ได้ รองรับแรงดันไฟเลี้ยงกว้างตั้งแต่ 1.6V ถึง 5.5V และรองรับช่วงอุณหภูมิระดับอุตสาหกรรมตั้งแต่ -40°C ถึง +125°C ภายในยังมีออสซิลเลเตอร์ความแม่นยำสูง (±1%) ในตัว, ตัวจับเวลา (Timer) หลายรูปแบบ รวมถึง PWM แบบ 16 บิต และ 32 บิต, ตัวจับเวลาแบบอะซิงโครนัสสำหรับโหมดพลังงานต่ำ, ADC ความละเอียด 12 บิต, real-time clock และเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว, RA2L2 มีให้เลือกในแพ็คเกจขนาด 32 ถึง 64 ขา และสามารถใช้งานร่วมกับขาและอุปกรณ์ต่อพ่วงจากซีรีส์ RA2L1, RA2E1 และ RA2A1 ได้อย่างเข้ากัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ฝังตัวขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

สเปคของ Renesas RA2L2:

CPU – Arm Cortex-M23 core @ สูงสุด 48 MHz พร้อมสถาปัตยกรรม Armv8-M และหน่วยป้องกันหน่วยความจำ (MPU)
หน่วยความจำ – SRAM ขนาด 16 KB พร้อมการตรวจสอบพาริตี (parity)
ที่เก็บข้อมูล
- แฟลชสำหรับเก็บโค้ดขนาด 128 KB
- แฟลชสำหรับข้อมูลขนาด 4 KB (รองรับการเขียน/ลบ 100,000 ครั้ง)
USB
- 1x คอนโทรลเลอร์ USB 2.0 Full-Speed แบบอุปกรณ์ (USB FS)
- 1x อินเทอร์เฟซ USB Type-C interface พร้อมความสามารถในการตรวจจับ CC สำหรับ 15W (มาตรฐาน Revision 2.4 รองรับโหมด Sink/UFP)
อุปกรณ์ต่อพ่วง(Peripherals)
- สูงสุด 54x GPIO ทนแรงดัน 5V พร้อมฟังก์ชัน pull-up และ open-drain
- 4x Serial Communication Interfaces (SCI) รองรับ UART, SPI แบบง่าย, I2C แบบง่าย และ Smart Card Interface
- 2x UARTA (full-duplex async)
- 1x SPI
- 1x I3C
- 1x CAN 2.0A/B
- Timers
  - 1x 32-bit General PWM Timer (GPT32)
  - 6x 16-bit General PWM Timers (GPT16)
  - 2x 32-bit Low Power Asynchronous General Purpose Timers (AGTW)
- แอนาล็อก – ADC ความละเอียด 12 บิต รองรับได้สูงสุด 17 ช่อง
- ระบบเสียง – 1x Serial Sound Interface Enhanced (SSIE) – รองรับ I2S/TDM/Monaural พร้อม FIFO 32 ขั้น
การดีบัก – อินเทอร์เฟซดีบัก Arm CoreSight ประกอบด้วย
- Serial Wire Debug Port (SW-DP)
- Debug Watchpoint and Trace (DWT)
- Flash Patch and Breakpoint (FPB)
- CoreSight Micro Trace Buffer (MTB-M23)สำหรับติดตามคำสั่ง
ความปลอดภัยและความเสถียร (Security & Safety)
- True Random Number Generator (TRNG)
- Cyclic Redundancy Check (CRC)
- Data Operation Circuit (DOC)
- การตรวจสอบพาริตีของ SRAM, การตรวจจับการเข้าถึงผิดกฎหมาย, ตัวตรวจสอบความแม่นยำของสัญญาณนาฬิกา และการตรวจจับแรงดันไฟฟ้า
อื่น ๆ
- Real-Time Clock (RTC) พร้อมโหมดปฏิทินและเลขฐานสอง
- Watchdog Timer (WDT) และ Independent WDT (IWDT)
- เซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว
- Event Link Controller (ELC)
- Data Transfer Controller (DTC)
- Key Interrupt Function (KINT)
- Power-on Reset, Low Voltage Detection (LVD)
- ออสซิลเลเตอร์ในตัว, การปรับแต่งสัญญาณนาฬิกา และการรองรับการส่งออกสัญญาณนาฬิกา
แรงดันไฟเลี้ยง – 1.6V ถึง 5.5V
แพ็คเกจ
- 64 พิน LQFP (10×10 มม., ระยะห่าง 0.5 มม.)
- 48 พิน LQFP (7×7 มม., ระยะห่าง 0.5 มม.)
- 48 พิน HWQFN (7×7 มม., ระยะห่าง 0.5 มม.)
- 32 พิน LQFP (7×7 มม., ระยะห่าง 0.8 มม.)
- 32 พิน HWQFN (5×5 มม., ระยะห่าง 0.5 มม.)
อุณหภูมิใช้งาน – -40°C ถึง +105°C / +125°C (ขึ้นอยู่กับรุ่นของชิป)

ทางบริษัทได้จัดเตรียมเครื่องมือซอฟต์แวร์ ตัวอย่างโค้ด และโมเดล ECAD หลากหลายสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์พลังงานต่ำ Renesas RA2L2 นักพัฒนาสามารถเริ่มต้นได้อย่างง่ายดายด้วยชุด EK-RA2L2 Example Project Bundle ซึ่งประกอบด้วยโค้ดตัวอย่างพร้อมใช้งาน, MCU เหล่านี้ยังรองรับโดย Renesas Flexible Software Package (FSP) ซึ่งรวมถึงชุดไดรเวอร์ มิดเดิลแวร์ แพ็คเกจสนับสนุนบอร์ด (BSP) และการรองรับระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) หลายรูปแบบ นอกจากนี้ยังมี RA Smart Configurator และ e² studio IDE ที่พัฒนาบนพื้นฐานของ Eclipse เพื่อช่วยให้การตั้งค่าและการเขียนโค้ดง่ายขึ้น, ยังรองรับเครื่องมือสำหรับดีบัก เช่น emulator, debugger และไลบรารี GUI อย่าง emWin ของ SEGGER สำหรับการออกแบบฮาร์ดแวร์ ยังมี SamacSys ที่ให้สัญลักษณ์วงจร (schematic symbol), ฟุตพริ้นท์ PCB และโมเดล 3 มิติ เพื่อช่วยเร่งกระบวนการออกแบบและวางเลย์เอาต์ได้อย่างรวดเร็ว

Renesas RA2L2 evaluation kits

Renesas ได้เปิดตัวชุดบอร์ด EK-RA2L2 Evaluation Kit สำหรับกลุ่ม MCU RA2L2 เพื่อช่วยให้นักพัฒนาทดสอบการใช้งาน USB-C, CAN และแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำได้อย่างรวดเร็ว บอร์ดชุดนี้มาพร้อมกับ RA2L2 (R7FA2L2094CFM) MCU ที่ทำงานที่ความถี่ 48MHz พร้อมแฟลชขนาด 128KB และ RAM ขนาด 16KB โดยมี SEGGER J-Link debugger ติดตั้งมาให้ในตัว พร้อมพอร์ต USB Type-C, ขั้วต่อ USB Type-C sik terminal, VBUS monitor และ CAN transceiver

ในด้านการขยายฟังก์ชัน บอร์ดนี้รองรับอินเทอร์เฟซ Arduino Uno, Pmod, Qwiic และสามารถต่อเสริมได้กับ mikroBUS และ Grove นอกจากนี้ยังมี ขาแบบ through-hole สำหรับเข้าถึงขาพินของ MCU โดยตรง ชุดคิทยังรวมถึงจุดวัดกระแสของ MCU, โหมดดีบักหลายรูปแบบ และมีสาย USB ให้มาพร้อมใช้งาน โดยสามารถดูคู่มือเริ่มต้นใช้งาน, คู่มือผู้ใช้ และเอกสารอื่น ๆ ได้จากหน้าผลิตภัณฑ์ของชุดคิตนี้

Renesas ยังได้เปิดตัว RTK7A2L2UCD00000BJ บอร์ดออกแบบอ้างอิงแบบ USB Type-C สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ RA2L2 ซึ่งออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันขนาดเล็กที่ใช้แบตเตอรี่ เช่น กล่องชาร์จหูฟัง TWS, เครื่องบันทึกข้อมูลผ่าน USB (USB data logger) และ อุปกรณ์ต่อพ่วงสำหรับพีซี บอร์ดนี้มาพร้อมกับ RA2L2 MCU แบบ 64 ขา (R7FA2L2093CFM) ที่มีหน่วยความจำ Flash ขนาด 128KB, RAM ขนาด 16KB และ Data Flash ขนาด 4KB โดยรวมถึง หน้าจอสีขนาดเล็ก, การตรวจจับ USB-C, การสื่อสารผ่าน USB 2.0 Full-Speed และรองรับการทำงานในโหมดประหยัดพลังงาน

บอร์ดนี้สามารถจ่ายไฟได้จาก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบ 1 เซลล์ หรือ แหล่งจ่ายไฟจากพอร์ต USB และใช้ ชิปชาร์จ DA9168 เพื่อบริหารจัดการพลังงาน Renesas ได้จัดเตรียมไฟล์ PCB และโค้ดตัวอย่างไว้ให้สำหรับนักพัฒนา แต่ตัวบอร์ดไม่ได้วางจำหน่ายเป็นสินค้าเชิงพาณิชย์

ความพร้อมในการจัดจำหน่ายและราคา

MCU ในกลุ่มนี้มีทั้งหมด 60 รุ่น และสามารถสั่งซื้อได้ผ่านผู้จัดจำหน่ายอย่าง Digikey, Avnet และช่องทางอื่น ๆ รุ่น R7FA2L2094CFM#BA0 ซึ่งเป็น MCU รุ่นที่ทรงพลังและมีฟีเจอร์ครบถ้วนที่สุดในกลุ่มนี้ มีราคา $1.72 (~56฿) ต่อชิ้น บน DigiKey เมื่อสั่งซื้อ 1,280 ชิ้น, ส่วน EK-RA2L2 Evaluation Kitมีราคา $41.82 (~1,400฿) บน DigiKey สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ได้จากหน้าผลิตภัณฑ์ และข่าวประชาสัมพันธ์