對(duì)成本敏感和空間受限的應(yīng)用程序的需求繼續(xù)急劇上升，這些應(yīng)用程序可以做得更多，性能更好，同時(shí)消耗更少的功率。消費(fèi)設(shè)備、工業(yè)傳感器和醫(yī)療/保健市場(chǎng)的設(shè)計(jì)人員正在努力生產(chǎn)更小、更便攜的極低功耗設(shè)計(jì)。

在這一市場(chǎng)趨勢(shì)的背景下，這些應(yīng)用中使用的微控制器迫切需要高度集成、更緊湊且功耗更低。這種進(jìn)步的關(guān)鍵推動(dòng)因素是新一代 32 位微控制器，它們的功效要高得多，例如新的瑞薩電子 RARA2E1 組。RA2E1 組是 RA 系列的新型入門單芯片微控制器，基于 48-MHz Arm? Cortex?-M23 內(nèi)核。它提供高達(dá) 128-KB 的代碼閃存和 16-KB SRAM 存儲(chǔ)器，并支持 1.6V 至 5.5V 的寬工作電壓范圍。RA2E1 MCU 提供多種封裝選項(xiàng)，例如 LQFP、QFN、LGA、BGA 和 WLCSP（晶圓級(jí)芯片規(guī)模封裝）。它們以非常適合大容量可穿戴設(shè)備、便攜式消費(fèi)設(shè)備和工業(yè)/物聯(lián)網(wǎng)傳感節(jié)點(diǎn)的價(jià)位提供卓越性能、超低功耗、創(chuàng)新外設(shè)和小封裝選項(xiàng)的優(yōu)化組合。

圖 2：RA2E1 組框圖

RA2E1 組提供尺寸僅為 2.14 x 2.27mm 的 25 引腳晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝 （WLCSP）。它將高精度模擬功能、定時(shí)器、電容觸摸功能、多種通信接口以及安全和安保功能集成到這個(gè)微型封裝中，以滿足空間受限應(yīng)用的要求。該 MCU 組還通過片上外圍功能降低系統(tǒng)成本，包括高精度 （1.0%） 高速振蕩器、溫度傳感器、大電流驅(qū)動(dòng)端口和后臺(tái)操作數(shù)據(jù)閃存，而無(wú)需增加印刷電路板 （PCB） ） 大小以容納外部組件。

此外，RA2E1 MCU 中升級(jí)的低功耗功能涵蓋了所有片上外設(shè)、閃存和 SRAM，從而在器件的整個(gè)溫度和電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)盡可能低的功耗。在每種低功耗操作模式下，都會(huì)停止不同的 MCU 功能，從而節(jié)省不同量的電流。因此，客戶可以在小型封閉外殼中延長(zhǎng)電池壽命并改善散熱。以下是描述 RA2E1 組的低功耗操作模式的詳細(xì)信息：

睡眠模式：

CPU 停止并保留數(shù)據(jù)。這將 CPU 的動(dòng)態(tài)電流消耗降低了 80%。它是 RA2E1 整體工作電流的重要貢獻(xiàn)者。

軟件待機(jī)模式：

除副時(shí)鐘和 LOCO 之外的所有振蕩器都停止。幾乎所有 RA2E1 的模塊 - CPU、SRAM、閃存、DTC 和外圍模塊 - 都停止，數(shù)據(jù)保留。上電復(fù)位 （POR） 電路保持運(yùn)行，如有必要，可以運(yùn)行 IWDT、RTC、LVD 和低功耗異步定時(shí)器模塊。RA2E1 典型軟件待機(jī)電流為 250nA，RTC 軟件待機(jī)電流為 360nA。當(dāng)在 HOCO 48MHz 喚醒時(shí)，CPU 運(yùn)行在典型的 7.3μs 延遲后開始。

貪睡模式：

CPU 處于待機(jī)狀態(tài)，同時(shí)啟用 A/D 轉(zhuǎn)換和串行通信，因此僅在需要時(shí)才激活 CPU。這種模式非常適合電池供電的系統(tǒng)，因?yàn)樗蟠笱娱L(zhǎng)了電池壽命。

圖 4：電池供電系統(tǒng)的 RA2E1 低功耗模式用例

RA2E1 組得到廣泛的第三方開發(fā)工具以及瑞薩電子原創(chuàng)開發(fā)環(huán)境的支持。EK-RA2E1評(píng)估套件使用戶能夠無(wú)縫評(píng)估 RA2E1 MCU 組的功能，并使用一流的靈活軟件包 （FSP）和示例項(xiàng)目開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序。它將允許客戶快速啟動(dòng)開發(fā)并縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間。

審核編輯：郭婷