Renesas RA0E2 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) แบบประหยัดพลังงานและต้นทุนต่ำ ที่ใช้คอร์ Arm Cortex-M23 ซึ่งเป็น สมาชิกกลุ่ม RA0 รุ่นใหม่ เปิดตัวในปี 2024 โดยสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างตั้งแต่ -40°C ถึง +125°C และมาพร้อมกับฟังก์ชันอุปกรณ์ต่อพ่วงและฟีเจอร์ด้านความปลอดภัยหลากหลาย
RA0E2 สืบต่อจาก RA0E1 ซึ่งเป็นรุ่นแรกของตระกูล RA0 ที่ออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เครื่องมือไฟฟ้า การตรวจสอบในอุตสาหกรรม และแอปพลิเคชันอื่น ๆ รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ โดย RA0E2 สามารถใช้งานร่วมกับ RA0E1 ได้ทั้งในระดับซอฟต์แวร์และการเข้ากันได้ของขาอุปกรณ์ (pin-to-pin compatibility) สำหรับแพ็กเกจแบบ 32 ขา, แต่ RA0E2 ได้รับการปรับปรุงให้มีหน่วยความจำและพื้นที่จัดเก็บข้อมูลมากขึ้น โดยมี SRAM สูงสุด 16KB, หน่วยความจำแฟลชสำหรับเก็บโค้ด 128KB และแฟลชสำหรับจัดเก็บข้อมูลอีก 2KB นอกจากนี้ยังรองรับจำนวนขาที่มากขึ้น ตั้งแต่แพ็กเกจแบบ 32 ขาไปจนถึง 64 ขา ซึ่งมากกว่า RA0E1 ที่รองรับเฉพาะแพ็กเกจ 16 ถึง 32 ขา
สเปคของ Renesas RA0E2 :
- MCU Core – Arm Cortex-M23 Armv8-M Core สูงสุดที่ 32MHz
- หน่วยความจำและที่เก็บข้อมูล
- SRAM ขนาด 16KB
- Flash สำหรับโค้ด – สูงสุด 128KB
- Flash สำหรับข้อมูล – 2KB (รองรับการเขียน/ลบ 100,000 ครั้ง)
- ระบบป้องกันการอ่านข้อมูลจาก Flash (Flash Read Protection – FRP)
- รหัสประจำตัวเฉพาะ (Unique ID) ขนาด 128 บิต
- วงจร Peripheral
- Serial Array Unit (SAU) – รองรับสูงสุด 6x SPI, 6x I2C, 2x UART, และ 1x UART ที่รองรับ LIN-bus
- 2x UART, 2x I2C
- สูงสุด 57x GPIO (4x 5V tolerant, 42x open drain)
- แอนะล็อก
- ตัวแปลง A/D ความละเอียด 12 บิต สูงสุด 15 ช่อง
- เซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว
- ตัวจับเวลา (Timers)
- 8x 16-bit Timer Array Unit (TAU) พร้อม 7x เอาต์พุต PWM
- TML32 timer (1x โหมดนับ 32 บิต. 2x โหมดนับ 16 บิต, 4x โหมดนับ 8 บิต)
- ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลด้วย CRC (Cyclic Redundancy Check)
- Clock Sources
- Main clock oscillator (MOSC) 1 ถึง 20 MHz
- Sub-clock oscillator (SOSC) (32.768 kHz)
- High-speed on-chip oscillator (HOCO) (24/32 MHz)
- Middle-speed on-chip oscillator (MOCO) (4 MHz)
- Low-speed on-chip oscillator (LOCO) (32.768 kHz)
- Clock trim function for HOCO/MOCO/LOCO
- ความปลอดภัย (Security) – True Random Number Generator (TRNG), Advanced Encryption Standard (AES)
- ความปลอดภัยในการทำงาน (Safety)
- SRAM parity error check
- Flash area protection
- ADC self-diagnosis function
- Cyclic Redundancy Check (CRC)
- Independent Watchdog Timer (IWDT)
- GPIO readback level detection
- Register write protection
- Illegal memory access detection
- ระบบและการจัดการพลังงาน
- Low power modes
- Realtime Clock (RTC)
- Event Link Controller (ELC)
- Data Transfer Controller (DTC)
- Power-on reset
- Low Voltage Detection (LVD) with voltage settings
- แรงดันไฟเลี้ยงที่รองรับ – 1.6V ถึง 5.5V (VCC)
- ช่วงอุณหภูมิที่รองรับ – –40°C ถึง +105°C หรือ -40°C ถึง +125°C แล้วแต่รุ่น (SKU)
- แพ็คเกจที่มีให้เลือก
- LFQFP 64 ขา (10 × 10 มม., ระยะพิทซ์ 0.5 มม.)
- LFQFP 48 ขา (7 × 7 มม., ระยะพิทซ์ 0.5 มม.)
- HWQFN 48 ขา (7 × 7 มม., ระยะพิทซ์ 0.5 มม.)
- LQFP 32 ขา (7 × 7 มม., ระยะพิทซ์ 0.8 มม.)
- HWQFN 32 ขา (5 × 5 มม., ระยะพิทซ์ 0.5 มม.)
ตระกูล RA0E2 ใช้พลังงานขณะทำงาน (Active mode) เพียง 2.8mA , ในโหมดพัก (Sleep mode) 0.89mA, และ ในโหมดสแตนด์บายแบบซอฟต์แวร์ (Software Standby Mode) ต่ำสุดเพียง 0.25µA
Renesas ยังเน้นย้ำถึงออสซิลเลเตอร์ความเร็วสูงในตัว (High-speed On-Chip Oscillator – HOCO) ซึ่งบริษัทอ้างว่าให้ “เวลาปลุกที่เร็วที่สุดในกลุ่มไมโครคอนโทรลเลอร์ระดับนี้” โดยสามารถปลุกได้ในเวลาเพียง 0.9 ไมโครวินาที ตามที่ระบุในข้อมูลทางเทคนิค (datasheet)
ไมโครคอนโทรลเลอร์ในกลุ่ม RA0E2 ใหม่นี้รองรับโดย Flexible Software Package (FSP) ของ Renesas ซึ่งประกอบด้วยระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) หลายตัว, BSP, ไดรเวอร์สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง, มิดเดิลแวร์, สแต็กเชื่อมต่อและเครือข่าย รวมถึงระบบความปลอดภัย นอกจากนี้ยังมีซอฟต์แวร์ตัวอย่างสำหรับสร้างโซลูชันด้าน Edge AI, ควบคุมมอเตอร์, และ ระบบคลาวด์
ทางบริษัทได้ออกแบบบอร์ดต้นแบบ FPB-RA0E2 สำหรับการทดลองใช้งานและการพัฒนาเฟิร์มแวร์เบื้องต้นอย่างรวดเร็ว โดยบอร์ดนี้มาพร้อมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ RA0E2 แบบ 64 ขา ที่มี แฟลช 128KB, SRAM 16KB, วงจร J-Link emulator ของ SEGGER ในตัว, และรูผ่าน (through holes) ที่สามารถเข้าถึงขาทั้งหมดของ MCU ได้อย่างสะดวก นอกจากนี้ยังมี อินเทอร์เฟซแบบ Arduino Uno และ Pmod เพื่อรองรับการทดลองต้นแบบ (prototyping) ได้ง่าย
Renesas ระบุว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล RA0E1 และ RA0E2 ที่ประหยัดพลังงาน (ultra-low power) นี้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แบตเตอรี่, เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก, ระบบควบคุมในอุตสาหกรรม, และการควบคุมอาคารอัตโนมัติ ไมโครคอนโทรลเลอร์ RA0E2 พร้อมวางจำหน่ายแล้วในขณะนี้ (แม้จะยังไม่มีข้อมูลราคาที่ชัดเจน) ส่วนบอร์ด RA0E2 Fast Prototyping Board วางจำหน่ายในราคาประมาณ $12 () บนเว็บไซต์ หรือ Mouser สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จากหน้าผลิตภัณฑ์ และ ข่าวประชาสัมพันธ์ ของ Renesas
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Renesas RA0E2 low-cost, low-power Arm Cortex-M23 MCU operates in extended temperature range (-40°C to +125°C)
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT