Renesas 带有片上闪存的SuperH系列

瑞萨科技公司（Renesas）今天发布了带有片上闪存的SH7211F单芯片微控制器。该器件集成了一个具有卓越的实时控制能力的高性能SH-2A CPU，可实现160 MHz的世界运行速度，为32位RISC（精简指令集计算机）微控制器Super™（*1）系列增加了新的品种。样品将在2006年1月在日本开始供货。

除了带有高速运行的大容量片上闪存之外，SH7211F还具备诸如12位A/D转换器和多功能定时器单元等全面外设功能，适合于在一个单片上集成设备控制功能，使之成为包括AC伺服系统和变频器等应用在内的工业设备先进实时控制的理想选择。
SH7211F的特性如下。

(1) 通过采用专有的闪存和电路技术实现160 MHz的高速运行
SH7211F采用512 KB大容量闪存。虽然，诸如CPU的逻辑电路具有在160 MHz条件下运行的能力，但是在理论上讲通常闪存的运行速度要比逻辑电路缓慢，而且速度的增加很困难。现在，通过采用瑞萨科技在闪存技术方面积累的知识和技术，以及用于闪存高速缓存电路的新的电路技术，SH7211F在一个单周期存取中真正实现了同样的160 MHz的性能。

(2) 与瑞萨科技以前的SH-2系列相比，采用SH-2A CPU可以大幅度改善性能
SH-2A CPU采用一种超标量体系结构，可以同时执行两个指令；与哈佛结构一道，在以前瑞萨科技相同频率的SH-2 CPU的基础上提高性能1.5倍以上。
该器件在实时控制性能方面也有极大的改进，提供了高质量的实时处理功能。此外，与SH-2相比，ROM编码效率可提高大约25%，并使程序量减少大约25%。

(3) 具备适用于工业应用的多功能定时器单元的全面片上外设功能
SH7211F整合了适合于工业应用一整套外设功能。其中包括可以同时对两台电机进行控制的两个具有AC伺服系统和类似控制能力的MTU2（多功能定时器单元）*2，一个可适用于各种工业应用的12位A/D转换器和8位D/A转换器，以及一个包括16级先进先出（FIFO）和I2C总线*3接口的串行通信接口的各种通信功能。这种丰富的外设功能选择有助于实现功能先进的系统，同时减少外部元件的使用数量，使终端产品的体积更加小巧，成本更低。

随着工业设备领域的设备控制对需要实时控制的AC伺服系统和通用变频器等增加性和速度的要求，需要具有高处理性能、片上软件渗漏保护和大容量片上闪存等特性，借以提高开发效率。与此同时，在一个单芯片上提供各种外设功能，从而减少电路板尺寸，并通过减少系统元件的使用数量削减成本的需求也已出现。

瑞萨科技集成了32位SH-2 CPU的量产产品可用于工业、办公自动化和消费电子应用的设备控制。由于SH-2A CPU与SH-2保持指令的向上兼容性，可提供更高的处理性能和ROM编码效率，以及颇受欢迎的无ROM SH7206的发布，可以满足市场对更高性能的需求。现在，具有高性能的SH-2A CPU和片上闪存的个产品SH7211F的推出正是一个良好的开端。

SH7211F集成了可提供卓越实时控制能力的高性能SH-2A CPU，在160 MHz运行条件下可以实现大约320 MIPS（每秒百万指令）的高处理性能。与SH-2 CPU相比，在同样的工作频率下其处理性能大约提高了1.5倍，与运行于80 MHz工作频率的SH-2产品相比，性能大约提高了3倍。其指令集的向上兼容性保证了可使用现有的程序，同时可以提高大约25%的ROM编码效率，并可减少存储程序的存储器容量。

SH-2A CPU在实时能力也有所改进。15个寄存器组专门用于CPU的中断，中断处理的反应周期已从SH-2的37个周期减少到SH-2A的6个周期。由于更高的工作频率和更短的反应周期，在160 MHz工作条件下运行的SH-2A的程序开始反应时间的中断信号已减少到在80 MHz条件下运行的SH-2反应时间的大约1/12。这样，就可以在中断事件发生时，实现快速的程序切换，从而提供高质量的实时控制。

SH7211F还包括了适用于诸如AC伺服系统和变频器等强调实时控制能力的工业设备的各种外设功能。这些功能是具有3相PWM（脉冲宽度调制）输出能力的、8个12个位A/D转换器通道，以及2个8位D/A转换器通道变频设备使用的MTU2和MTU2S电机控制应用的理想选择。其通信功能包括有助于外围设备通信的I2C总线接口通道和具有16级FIFO的4通道串行通信接口。外部数据总线能够支持闪存ROM、SRAM、SDRAM、突发ROM、多工I/O，这些都可以通过总线状态控制器进行设置，使各种存储器能够进行直接连接而无须使用外部元件。

这一整套外设功能可以使用更少的外部元件，在创建先进产品功能的同时降低成本。

该器件采用144引脚LQFP封装（20毫米×20毫米）。