白皮書 | 基于最新的E/E架構(gòu)，構(gòu)建安全且經(jīng)濟(jì)高效的下一代執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用

沖 壽美代，高性能運(yùn)算及模擬與電源方案事業(yè)部

近年來，汽車E/E架構(gòu)發(fā)生了巨大變化，給執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用帶來了影響，如車燈、車窗和后視鏡等車身控制、發(fā)動(dòng)機(jī)泵和風(fēng)扇等電機(jī)控制，以及傳感器控制等應(yīng)用。傳統(tǒng)上，這些應(yīng)用使用低成本的小型16位微控制器（MCU），但現(xiàn)在則需要更先進(jìn)的16位MCU。在本白皮書中，我們將介紹可應(yīng)對(duì)E/E架構(gòu)變化的最新的16位RL78/F2x MCU。

E/E架構(gòu)變化所面臨的挑戰(zhàn)

改用無刷直流電機(jī)

電動(dòng)汽車（xEV）的加速普及正在推動(dòng)E/E架構(gòu)的變化。由于對(duì)降低噪音和功耗的需要，電動(dòng)汽車在進(jìn)化過程中已將現(xiàn)有的小型電機(jī)改為無刷直流電機(jī)。一般來說，無刷直流電機(jī)控制需要高性能處理能力，而32位微控制器是過去的主流產(chǎn)品。然而，新發(fā)布的16位RL78/F2x MCU配備了專用的算法輔助硬件（應(yīng)用加速器單元），可減少用于無刷直流電機(jī)控制的FOC（磁場(chǎng)定向控制）算法處理的軟件負(fù)載，從而使16位微控制器也能執(zhí)行無刷直流電機(jī)控制。下圖所示為RL78/F24 MCU與上一代產(chǎn)品相比，在電機(jī)控制效率上的提高。

圖1 使用RL78/F24后的無刷直流電機(jī)控制效率

此外，該應(yīng)用加速器單元還具有圖2所示的功能，并可用于直流/直流轉(zhuǎn)換器控制。

圖2 應(yīng)用加速器單元的相應(yīng)計(jì)算算法

應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全問題

隨著E/E架構(gòu)的變化，網(wǎng)絡(luò)安全性變得至關(guān)重要。與區(qū)域和域系統(tǒng)連接的執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用需要使用可靠的網(wǎng)絡(luò)通信來確保安全，并需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)欺騙造成的控制權(quán)接管和軟件篡改做好準(zhǔn)備。RL78/F2x MCU配備安全啟動(dòng)、加密引擎（AES-128、192、256）和隨機(jī)數(shù)生成器（TRNG）功能，可實(shí)現(xiàn)與EvitaLight相同的網(wǎng)絡(luò)安全功能。

繼承超低功耗和高溫支持

無論E/E架構(gòu)如何變化，執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用都必須遵循相同的要求。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)停止而使用電池運(yùn)行，則要求控制單元具有很低的功耗；在某些應(yīng)用中，因發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)安裝了電池而要求高溫支持。RL78/F2x MCU將繼續(xù)支持RL78/F1x這代產(chǎn)品起所具備的超低功耗和高溫運(yùn)行功能，可實(shí)現(xiàn)Ta=150°C。

重復(fù)使用現(xiàn)有軟件和硬件資源

除了超低功耗和高溫支持外，RL78/F2x MCU作為RL78/F1x的后續(xù)產(chǎn)品，可重復(fù)使用RL78/F1x的軟件和硬件資源。憑借無刷直流控制和網(wǎng)絡(luò)安全支持，用戶可經(jīng)濟(jì)高效地進(jìn)行下一代執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用的開發(fā)。

圖3 從RL78/F1x到F2x MCU的升級(jí)

總結(jié)

RL78/F2x 16位MCU可支持適應(yīng)E/E架構(gòu)變化的下一代執(zhí)行器和傳感器應(yīng)用的開發(fā)。

瑞薩擁有各種汽車微控制器產(chǎn)品線，讓客戶能夠利用優(yōu)化的系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)模化開發(fā)。

參考資料

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? RL78/F24

用于下一代執(zhí)行器和傳感器的超低功耗16位MCU（具有CAN通信功能）https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rl78-low-power-8-16-bit-mcus/rl78f24-next-gen-actuator-and-sensor-microcontroller

? RL78/F24目標(biāo)板

連接片上調(diào)試仿真器后，可輕松評(píng)估RL78/F2x MCU? ?https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rl78-low-power-8-16-bit-mcus/rtk7f124fpc01000bj-rl78f24-r7f124fpj-target-board

? RL78/F23

用于下一代執(zhí)行器和傳感器的超低功耗16位MCU（具有LIN通信功能）??https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rl78-low-power-8-16-bit-mcus/rl78f23-next-gen-actuator-and-sensor-microcontroller