Renesas Group presentation templates - arm.com · tps-1 开发套件 TPS-1开发套件是针对PROFINET I/O设备芯片的一体化评价工具，包含所有简单 PROFINET I/O网络所需的硬件和软件，包括演示程序，是客户自主开发的起点。

00000-A

Rev. 0.00

© 2014 Renesas Electronics (China) Co., Ltd. All rights reserved.

2015/07/15

引领智能工厂瑞萨电子工业自动化解决方案 RZ/T1,RZ/A1, R-IN, TPS-1

瑞萨电子（中国）有限公司

通用解决方案中心


内容

瑞萨与ARM®的合作

瑞萨ARM Embedded 产品阵容

瑞萨工业以太网通信芯片

• TPS-1

• R-IN

瑞萨高端电机控制和网络通信芯片RZ/T1

瑞萨工业HMI芯片RZ/A1

瑞萨电子智能工厂方案介绍

总结

2


瑞萨与ARM®的合作

3


瑞萨电子与ARM已有12年的合作

4

2003年与ARM缔结多处理器行业

战略合作伙伴合约。

NEC电子（瑞萨电子的前身) 参与

多处理器ARM11的开发。

Cortex®-A9MP就是基于该技术的

产品，并且已经应用于包括R-Car

等在内的多个ASSP产品。


瑞萨电子实现了世界顶级的ARM®多核集成技术

5

Cortex

A15

CPU0

Cortex

A15

CPU1

Cortex

A15

CPU2

Cortex

A15

CPU3

Cortex

A7

CPU0

Cortex

A7

CPU1

Cortex

A7

CPU2

Cortex

A7

CPU3

“big” High Performance “LITTLE” Low Power

1,000 1,400

( MHz )

Frequency

R-Car H2

Are

a

Company A

Company B

300,000

480,000

(um2) 基于同一ARM Core的产品在面积和频率方面的比较结果（@28nm 工艺）

同样的28nm工艺，瑞萨电子的ARM Core集成技术实现了

最高的频率和最小的核尺寸*。

R-Car H2拥有当前世界最小面积的8核ARM core

ARM big.LITTLE Computing Technology

*瑞萨电子内部调查结果， 2013.4


瑞萨电子与ARM的合作成就

6

Ｘ

超过8亿的ARM core使用量的经验

使用ARM core应用于移动、汽车以及工业领域的产品

拥有世界顶级水平的ARM Core集成技术

拥有不断进步的先进的开发技术

瑞萨电子拥有针对于ARM®核的世界顶级的集成技术，长久以来和ARM公司一起致力于ARM产品的开发，是相互信任的合作伙伴。

© 2014 Renesas Electronics (China) Co., Ltd. All rights reserved. 7

Ｘ

瑞萨电子会利用对ARM®产品的丰富技术和深厚经验

继续致力于ARM core产品的开发


瑞萨ARM Embedded 产品阵容

8


瑞萨ARM Embedded产品阵容

9

R-IN32M3 -CL2

R-IN Engine R-IN32M3

-EC/CL R-IN Engine

RZ/T1-R CR4(600MHz) R-IN Engine

Industrial Ethernet

for master eq.

RZ/T2L (Planning）

R-IN Engine2

RZ/A1L CA9 (400MHz)

3MB RAM

RZ/A1H CA9 (400MHz)

10MB RAM

RZ/A1M CA9 (400MHz)

5MB RAM Industrial HMI

(Under dev.) R-IN Engine

RZ/A-next (Planning)

RZ/T1-R CR4(450MHz) R-IN Engine

RZ/T-Next (Planning)

R-IN Engine2

Industrial Ethernet

for motor control

Industrial Ethernet

for slave eq.

CY 2013 2014 2015 2016 2017

TPS-1


瑞萨电子ARM Embedded产品目标应用

RZ/A1：支持实现工业HMI，Cortex®-A9 CPU，3~10MB片上RAM，内置OpenVG1.1 图形加速器，支持CMOS Camera接口。

RZ/T1：AC伺服驱动(ARM Cortex-R4F CPU ，内置编码器接口)+ 工业以太网通信(EtherCAT、PROFINET RT、EtherNet/IP、Modbus TCP)

R-IN：支持EtherCAT、CC-LINK IE、PROFINET RT、EtherNet/IP、Modbus TCP等多种协议的工业以太网通信芯片

TPS-1：专用于PROFINET工业以太网通信的通信芯片

10


瑞萨工业以太网通信芯片

11


瑞萨电子工业以太网产品目标市场

12

: FA 从站网络设备

: FA 主站网络设备

从站模块

主站模块

从站设备


TPS-1

TPS-1是支持PROFINET协议的单芯片接口元件。它集成了PROFINET CPU、PROFINET

协议栈、2通道以太网PHY和I/O接口，且支持最新PROFINET协议（V2.3）。

TPS-1是专用于PROFINET技术领域通信芯片，便于实现快速、简单、低成本的PROFINET

IO 设备接口

13

特点：

集成ARM® CPU运行

PROFINET协议栈

内置RAM

内置双口IRT交换机

内置以太网双口PHY

支持RJ45或者光纤接口

196pin PBGA 15mm x 15mm

支持 RT和IRT通信，

PROFINET最新版本Ver2.3

功耗小于1W


TPS-1 应用优势

TPS-1 RJ45

RJ45 FLASH

4

IO Mag.

Mag.

1. 仅用TPS-1即可实现PROFINET通信 2. 可实现IO设备的小型化

• 内置PROFINET CPU

• 内置PROFINET IRT 交换机

• 内置RAM

• 仅需外部串行闪存

• 可用小型 PCB板实现系统

3. 搭载PROFINET协议栈

TPS-1上装载了PROFINET RT 和 IRT协议。 (KW-software制)

无需另外申请PROFINET协议许可。

CP

U

PROFINET 网络

以太网控制器

(带用于IRT的

PROFINET SW)

协议栈

IO设备，交换机

和传感器等

SRAM

PROFINET

RT/IRT

GPIO

14

14


15 TPS-1 开发套件

TPS-1开发套件是针对PROFINET I/O设备芯片的一体化评价工具，包含所有简单PROFINET I/O网络所需的硬件和软件，包括演示程序，是客户自主开发的起点。

套件内容

TPS-1评估板

两张装有软件工具和文件的CD-ROM

USB线，以太网线和串口线

附带软件

支持RT/IRT的PROFINET协议栈（TPS-1支持PROFINET最新版本V2.3）

PC上PROFINET 控制器软件

技术工具PROFINET Configurator 以及参数配置说明

用于固件更新的TPS-1 Firmware Updater

用于对MCU进行编程和调试的IAR Workbench

订购型号：YCONNECT-IT-TPS-1

15


R-IN32M3系列产品框图

电压：内部1.0V±0.1V, I/O 3.3V±0.3V

工作温度：-40～85℃

Cortex®-M3 CPU Core @100MHz

以太网加速器

Check Sum

Header ENDEC

Buffer Manager

内存（RAM）

Instruction RAM

768KB

CAN

2-ch

UART

2-ch

CSI

2-ch

I2C

2-ch

CC-Link

1-ch

Serial Flash

I/F

Package 324pin PBGA

(19mmSQ.,

1.0mmPitch)

实时OS加速器

(硬件RTOS※)

Timer

4-ch

Watchdog Timer 1-ch

SRAM I/F

Master / Slave

GPIO

（Max : 96port)

Data RAM

512KB

Buffer RAM

64KB

Ethernet

Controller

R-IN32 引擎 R-IN32M3-CL

UPD60510F1-HN4-A

R-IN32M3-EC MC-10287F1-HN4-A

CC-Link IE Field

(Intelligent Device)

10/100M 2port

Ether PHY (Tx/Fx )

EtherCAT

Slave Controller

R-IN32M3-CL

R-IN32M3-EC

10/100/1000M EtherMAC 802.3

+2port Ether Switch

10/100M

EtherMAC 802.3

+2port Ether Switch

※ HW-RTOS基于KERNELON SILICON Inc. 公司的ARTESSO技术。

16


10/100M

EtherPHY ＋ Buffer

MGR

Check

Sum

Header

ENDEC

R-IN32 引擎

CPU

32bit

实时OS加速器

(HW-RTOS)

802.3

MII/GMII

以太网加速器

CC-Link IE Field ＋

①

①内置CC-Link IE Field, EtherCAT 硬件IP

R-IN32M3 产品优势

④

④高速实时响应性/CPU 低偏差波动处理/超高速多任务转换

②内置可实现高速・低功耗的以太网加速器(实现多种工业以太网协议)

② ③

③通过内置10M/100M EtherPHY减少器件，实现小型化（仅EC）

完美集成硬件IP ＋ R-IN32 引擎＋ EtherPHY

EtherCAT

17


R-IN支持协议种类

18

R-IN32M3

R-IN32M3系列支持多种 / 协议

CC-Link IE EtherCAT

EtherNet/IP PROFINET

以太网

CC-Link CANopen DeviceNet

现场总线

Cortex™-M3

CPU Core @100MHz

以太网加速器

Check Sum

Header ENDEC

Buffer Manager

内存

（RAM） Instruction RAM

768KB

CAN

2-ch

UART

2-ch

CSI

2-ch

I2C

2-ch

CC-Link

1-ch

Serial Flash

I/F

Package

324pin PBGA

(19mmSQ.,

1.0mmPitch)

实时OS加速器

(硬件RTOS)

Timer

4-ch

Watchdog Timer 1-ch

SRAM I/F

Master / Slave

GPIO

（Max : 96port)

Data RAM

512KB

Buffer RAM

64KB

Ethernet

Controller

R-IN32 引擎

18

Modbus TCP Modbus

支持： 5 类工业以太网

4 类现场总线


R-IN32M3 开发环境 (Cortex®-M3)

19 19


R-IN32M3 开发套件

20 20


瑞萨高端电机控制和网络通信芯片RZ/T1

21


RZ/T1 概要

高性能 CPU (ARM Cortex-R4F)

- 最大600MHz (1.66DMIPS/MHz)

- 高速实时响应

- 单双精度FPU

网络控制 CPU (R-IN 引擎)

- Cortex-M3 CPU @ 150MHz

- 内置EtherCAT从站控制器，支持EtherCAT通信

- 以太网控制器，支持多种工业以太网协议

供电电压: 1.2V, 3.3V

片上RAM1.5MB：

- TCM(0等待RAM) 512KB + 32KB (Cortex-R4F)

- 片上扩展1MB RAM(带ECC校验)

特点

- EtherCAT 从站控制器

- 以太网加速器

- PWM timer : MTU3a, GPT

- 高速USB

- 安全boot

- 安全控制

・支持ECC 的RAM

・支持CRC(32bit)

・独立的WDT:

-⊿Σ ADC 接口

开发环境：基于ARM生态系统

封装: FBGA 320pin (0.8mm pitch) / QFP 176pin

DMAC

(16ch x 2) GPIO

12bit A/D 0.5us

(8ch+16ch)

CAN

(2ch)

SCIF

(5ch)

I2C

(2ch)

SPI

(4ch)

QSPI (Flash I/F)

With Direct Access

from CPU

JTAG with

disable func

ΔΣ I/F

Cortex-R4F

FPU MPU

I Cache

8KB w/ECC

D Cache

8KB w/ECC VIC

Debug

Zero wait RAM 512KB w/ECC(ATCM)

Zero wait RAM 32KB w/ECC(BTCM)

SRAM-I/F

(32bit bus)

Burst ROM-I/F

(32bit bus)

SDRAM-I/F

(32bit bus)

Secure boot

(option) Safety Control

MTU3a (16bit x 8ch + 32bit x 1ch))

TPU

(16bit x 12ch)

GPT

(16bit x 4ch)

PPG (4bit x 4gr x 2unit)

WDT

CMT

(16bit x 4ch)

CMTW

(32bit x 2ch)

iWDT

USB HS Func/Host Ether MAC 100Mbps

With switch +

IEEE1588 (2ch)

EtherCAT

Slave Controller

Cortex-M3

MPU NVIC Debug

Instruction RAM 512KB w/ECC

Data RAM 512KB w/ECC

HW-RTOS

Accelerator

Ethernet

Accelerator

R-IN Engine（可选功能）

22


RZ/T1 产品优势

23

600MHz

Real-time

CPU

＋

SH/RX

Compati-

bility

Powered by

Engine

Multi-

protocol

Encoder

I/F

(1) 超级实时特性MCU

是以往传统高端MCU性能的2倍以上

(2) 内置R-IN引擎

支持EtherCAT等多种工业以太网协议

(3) 集成编码器接口

支持多种编码器协议

无需外加FPGA即可实现编码器接口

超级实时特性、集成R-IN引擎、集成编码器接口

单芯片集成三大功能


CPU

(Cortex-R4F)

RZ/T1

Motor

③多协议编码器接口

②PWM

Timers (MTU3a, GPT)

①R-IN

Engine

（工业以太网）

IGBT

Absolute Encoder

MEMC

SRAM

CPU Motor

③FPGA

(编码器接口)

①PWM

Timers (MTU3a, GPT)

IGBT

Absolute Encoder MEMC

SRAM

②ASSP (EtherCAT,etc)

GPIO or SIO

传统MCU

工业以太网

EnDat

firmware BiSS-B

firmware BiSS-C

firmware

RZ/T1 单芯片AC伺服解决方案（①电机驱动 + ②工业以太网 + ③编码器接口）

传统方案

瑞萨RZ/T1

方案


RZ/T1 开发环境

25

IDE Embedded Workbench for

ARM

DS-5 e2Studio

Compiler IAR CC ARM CC GCC

Other tools Code Generator

(for GCC and IAR)

ICE I-jet,

JTAGjet-Trace

DSTREAM,

ULINKpro,

ULINKproD,

ULINK2

Segger J-Link LITE


RZ/T1 开发套件

26

套件名称调试器订购型号

RZ/T1开发套件

(套件包含开发板与Segger J-LINK Lite) Segger J-LINK Lite RTK7910018S00000BE

RZ/T1开发套件

(套件不包含Segger J-LINK Lite) (No Debugger in Kit) RTK7910018S90000BE


RZ/T1目标应用

27

工业电机控制、AC 伺服驱动、各类工业控制器、机器人驱动、执行器等


瑞萨工业HMI芯片RZ/A1

28


RZ/A1系列产品阵线

29

RZ/A1 H

ARM A9 (400MHz)

10MB SRAM

256 pin BGA

256 pin QFP

176pin BGA

176 QFP

208 QFP

324pin BGA

256 pin QFP

256 pin BGA

RZ/A1 M

ARM A9 (400MHz)

5MB SRAM

RZ/A1 L

ARM A9 (400MHz)

3MB SRAM SH7266/7

SH2 (144MHz)

1.5MB RAM

SH7268/9

SH2 (266MHz)

2.5MB RAM

SH726A/B

SH2 (216MHz)

1.25MB RAM

SH2A Core

2011 2012 2013 2014

片上 S

RA

M

2015


RZ/A1特点

30

提高系统性能，降低成本

内置大容量内存的产品阵容

RZ/A1x

(3～10MB)

400MHz

SH7268

(2.5MB)

266MHz

SH7266

(1.5MB)

144MHz

VGA

SVGA

WXGA

Large Capacity

10MB RAM

I/F

2D Graphics

Accelerator

无需外置内存

无需外置控制器

Serial Flash

(store F/W)

external

BUS

内置大容量内存

Cortex®-A9@400MHz CPU, 1000DMIPS

片上 RAM 容量3MB~10MB

高速内存存取

无需外部 RAM，解决了外置 DRAM 的供货稳

定性问题，同时降低了系统成本。

先进的图形功能

支持高解析度（WXGA）

内置高速 2D 图像加速器，实现高速图像处理

（支持 OpenVG1.1）

支持多种方式的视频输入/输出

先进的交互功能

10/100M Ethernet MAC

USB 2.0 支持 Host/Function 功能

SD/MMC 接口等等


RZ/A1产品框图 RZ/A1H, RZ/A1M

31


RZ/A1产品框图 RZ/A1L

32


RZ/A1 片上集成大容量RAM（3~10MB）

33

传统MPU 方案 RZ/A1 方案

简化PCB设计

• 更少的电源/更小的PCB层数

• 不需要考虑严格的时序匹配，

• 低EMI设计

• 不需要考虑DDR供货问题

更简单、更快速的启动

• 不需要电源管理电路

• 专用于热启动的待机RAM

Regulator

3.3V

5V/12V

Regulator

1.2V

SPI

Flash RZ/A1

PMIC (5-7 channels) 0.9V, 1.2, 1.8, 3.3V

5V/12V

NOR

Flash 传统MPU

电路设计时要严格考虑时序匹配

DDR2

或者DDR3

瑞萨RZ/A1


视频显示控制器（VDC5）

34

内置OpenVG1.1，2D 硬件图形加速器，减小了CPU 的负载

• 矢量图形算法保证了图片质量

• 支持WXGA 分辨率

视频输入输出

• 两路视频输入(1路数字 +1路模拟)/(2路数字)/(2路模拟)

• 模拟输入，支持两路可选的视频源

• 支持CVBS 直接输入

• 支持CMOS Camera 接口输入

• 最大像素脉冲66MHz

• 支持两路视频输出(数字+ LVDS)/(2路数字)

JCU (JPEG 编码解码单元)

• 硬件JPEG 解码/编码

IMR (图像渲染器)

• 图像校正\失真补偿等

经过 IMR 处理

图像输入


RZ/A1方案优势

35

③ 减轻内存采购的担忧

无需再担心外置内存带来的相关风险

世界上最大容量（10MB）的内置存储器

⑤ 广泛高效灵活的开发工具

选用通用的ARM 生态系统中的开发工具

广泛的合作伙伴

完整的开发套件

丰富的生态系统

① 降低系统成本

无需外置存储器（功耗低，噪音小）

无需设计高频PCB

② 提高系统性能和电气特性

系统性能增加30％至50％

PCB: 印刷电路板

超强的总线架构

支持原地执行(XIP) 的串行flash 接口

④ 智能图像视频处理

OpenVG1.1, 2D 图形加速器

视频输入\输出接口丰富

图像渲染

视频显示控制器（VDC5）


RZ/A1 工具链

36

工具目录

集成开发环境 ARM DS-5 Green Hills

MULTI E2studio

IAR

EWARM

编译器 ARM DS-5 Green Hills GCC IAR

软件仿真器 ARM DS-5 Green Hills Segger GDB IAR

硬件调试器 ULINK2,

DSTREAM Green Hills Probe J-Link I-Jet, Jlink


RZ/A1 开发套件

37

*数量有限

套件列表时间表

Renesas Starter Kit

RZ/A1H (YR0K77210S003BE) 现在

“GENMAI”: CPU Evaluation board*

RZ/A1H (RTK772100BC00000BR#ES) 现在


RZ/A1 mbed IoT 开发平台

38

Renesas GR-PEACH

Based on mbed ecosystem

GR-PEACH 开发板：

• 8MB FLASH

• 2xUSB Host/Device Interface

• 1xEthernet

• 3xSPI

• 3xI2C

• 8xUART

• 7x12-bits ADC

• 2xCAN

• 1xLCDC(via LVDS)

• 2xCamera Input

mbed.org 开发者网站：

• 在线编译器 • 高级C/C++ SDK

• 活跃的开发社区 Last updated: 26 Mar 2015


4.2 RZ/A1应用推荐（工业显示，成像，扫描，打印等）

安防面板

温控器

条码扫描&打印

医疗保健设备

高端家电

金融办公设备

工业面板



40



41

Please enjoy Demo Video!

RZ/T1: Master

RZ/A1: HMI

R-IN: Remote I/O

RZ/T1: Motor control

R-IN +RX：Motor Control

EtherCAT 通信协议


瑞萨电子智能工厂方案视频

42


总结

43


总结

瑞萨电子会致力于为您提供更多更好的工业自动化解决方案

Comfortable Secure Safety

Solutions

MCU ASSP ASIC

欢迎您对今天的介绍提宝贵意见

瑞萨电子（中国）有限公司


Documents

Renesas Group presentation templates - arm.com · tps-1 开发套件 TPS-1开发套件是针对PROFINET I/O设备芯片的一体化评价工具，包含所有简单 PROFINET I/O网络所需的硬件和软件，包括演示程序，是客户自主开发的起点。