實現(xiàn)了160 MHz的世界最高運行速度

將高性能的SH-2A CPU核心與卓越的實時控制能力相結(jié)合，有助于實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域的高質(zhì)量實時控制設(shè)備

瑞薩科技公司（Renesas Technology Corp.）近日發(fā)布了帶有片上閃存的SH7211F單芯片微控制器。該器件集成了一個具有卓越的實時控制能力的高性能SH-2A CPU核心，可實現(xiàn)160 MHz的世界最高運行速度，為32位RISC（精簡指令集計算機）微控制器Super?（*1）系列增加了新的品種。樣品將在2006年1月在日本開始供貨。

除了帶有高速運行的大容量片上閃存之外，SH7211F還具備諸如12位A/D轉(zhuǎn)換器和多功能定時器單元等全面外設(shè)功能，適合于在一個單片上集成設(shè)備控制功能，使之成為包括AC伺服系統(tǒng)和變頻器等應用在內(nèi)的工業(yè)設(shè)備先進實時控制的理想選擇。
SH7211F的特性如下。

(1)    通過采用專有的閃存和電路技術(shù)實現(xiàn)160 MHz的高速運行
SH7211F采用512 KB大容量閃存。雖然，諸如CPU核心的邏輯電路具有在160 MHz條件下運行的能力，但是在理論上講通常閃存的運行速度要比邏輯電路緩慢，而且速度的增加很困難。現(xiàn)在，通過采用瑞薩科技在閃存技術(shù)方面積累的專業(yè)知識和技術(shù)，以及用于閃存高速緩存電路的新的電路技術(shù)，SH7211F在一個單周期存取中真正實現(xiàn)了同樣的160 MHz的性能。

(2)    與瑞薩科技以前的SH-2系列相比，采用SH-2A CPU核心可以大幅度改善性能
SH-2A CPU核心采用一種超標量體系結(jié)構(gòu)，可以同時執(zhí)行兩個指令；與哈佛結(jié)構(gòu)一道，在以前瑞薩科技相同頻率的SH-2 CPU核心的基礎(chǔ)上提高性能1.5倍以上。
該器件在實時控制性能方面也有極大的改進，提供了高質(zhì)量的實時處理功能。此外，與SH-2相比，ROM編碼效率可提高大約25%，并使程序量減少大約25%。

(3)    具備適用于工業(yè)應用的多功能定時器單元的全面片上外設(shè)功能
SH7211F整合了適合于工業(yè)應用一整套外設(shè)功能。其中包括可以同時對兩臺電機進行控制的兩個具有AC伺服系統(tǒng)和類似控制能力的MTU2（多功能定時器單元）*2，一個可適用于各種工業(yè)應用的12位A/D轉(zhuǎn)換器和8位D/A轉(zhuǎn)換器，以及一個包括16級先進先出（FIFO）和I2C總線*3接口的串行通信接口的各種通信功能。這種豐富的外設(shè)功能選擇有助于實現(xiàn)功能先進的系統(tǒng)，同時減少外部元件的使用數(shù)量，使終端產(chǎn)品的體積更加小巧，成本更低。






<產(chǎn)品背景>
隨著工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的設(shè)備控制對需要實時控制的AC伺服系統(tǒng)和通用變頻器等增加精確性和速度的要求，需要具有高處理性能、片上軟件滲漏保護和大容量片上閃存等特性，借以提高開發(fā)效率。與此同時，在一個單芯片上提供各種外設(shè)功能，從而減少電路板尺寸，并通過減少系統(tǒng)元件的使用數(shù)量削減成本的需求也已出現(xiàn)。

瑞薩科技集成了32位SH-2 CPU核心的量產(chǎn)產(chǎn)品可用于工業(yè)、辦公自動化和消費電子應用的設(shè)備控制。由于SH-2A CPU核心與SH-2保持指令的向上兼容性，可提供更高的處理性能和ROM編碼效率，以及頗受歡迎的無ROM SH7206的發(fā)布，可以滿足市場對更高性能的需求?，F(xiàn)在，具有高性能的SH-2A CPU核心和片上閃存的第一個產(chǎn)品SH7211F的推出正是一個良好的開端。


<其他產(chǎn)品細節(jié)>
SH7211F集成了可提供卓越實時控制能力的高性能SH-2A CPU核心，在160 MHz運行條件下可以實現(xiàn)大約320 MIPS（每秒百萬指令）的高處理性能。與SH-2 CPU核心相比，在同樣的工作頻率下其處理性能大約提高了1.5倍，與運行于80 MHz最高工作頻率的SH-2產(chǎn)品相比，性能大約提高了3倍。其指令集的向上兼容性保證了可使用現(xiàn)有的程序，同時可以提高大約25%的ROM編碼效率，并可減少存儲程序的存儲器容量。

SH-2A CPU核心在實時能力也有所改進。15個寄存器組專門用于CPU的中斷，中斷處理的反應周期已從SH-2的37個周期減少到SH-2A的6個周期。由于更高的工作頻率和更短的反應周期，在160 MHz工作條件下運行的SH-2A的程序開始反應時間的中斷信號已減少到在80 MHz條件下運行的SH-2反應時間的大約1/12。這樣，就可以在中斷事件發(fā)生時，實現(xiàn)快速的程序切換，從而提供高質(zhì)量的實時控制。

SH7211F還包括了適用于諸如AC伺服系統(tǒng)和變頻器等強調(diào)實時控制能力的高檔工業(yè)設(shè)備的各種外設(shè)功能。這些功能是具有3相PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出能力的、8個12個位A/D轉(zhuǎn)換器通道，以及2個8位D/A轉(zhuǎn)換器通道變頻設(shè)備使用的MTU2和MTU2S電機控制應用的理想選擇。其通信功能包括有助于外圍設(shè)備通信的I2C總線接口通道和具有16級FIFO的4通道串行通信接口。外部數(shù)據(jù)總線能夠支持閃存ROM、SRAM、SDRAM、突發(fā)ROM、多工I/O，這些都可以通過總線狀態(tài)控制器進行設(shè)置，使各種存儲器能夠進行直接連接而無須使用外部元件。

這一整套外設(shè)功能可以使用更少的外部元件，在創(chuàng)建先進產(chǎn)品功能的同時降低成本。
該器件采用144引腳LQFP封裝（20毫米