About / Advertise
Mer CPU-kraft, mer och snabbare flashminne, en smartare timer och möjlighet att styra två motorer samtidigt. Det är de viktigaste nyheterna i japanska Renesas motorstyrkrets i Super H-serien, kallad SH7285.
Egentligen räcker en superskalär 100 MHz 32-bitarskärna och 768 kbyte flashminne ganska långt för att tillgodose behoven för att styra elmotorer i industrin. Renesas senaste skapelse SH7285 innehåller dock betydligt mer, däribland en innovativ timer som är implementerad i två varianter i varje krets.Den ena innehåller förutom standardtimer och funktioner för pulsbredssmodulering även trefas pulsbreddsmodulering med automatisk hantering av dödtid, inklusive återkoppling från motorerna via en optokopplare. Algoritmerna för trefas och dödtidsberäkning behöver därmed inte belasta processorn. Därtill finns en specialfunktion för nödstopp.
- Det ger ökad säkerhet att ha möjligheten att stoppa motorerna direkt, utan att behöva gå över processorkärnan och programvaran. Många kunder uppskattar det, säger Robert Kalman som är marknadsingenjör för produktfamiljen på Renesas.
Den andra timern är strippad på allt som inte behövs för motorstyrningen, vilket något paradoxalt innebär att de flesta standardtimerfunktioner är borttagna. Det är denna timer som gör kretsen optimerad för att styra två motorer.
Flashminnet är Renesas egenutvecklade Monos-flash, där Monos står för Metal Oxide Nitride Oxide Silicon som är ordningen på lagren i processen. Nitridlagret minskar läckströmmarna, och minnet kan därmed göras litet och sålunda snabbt och billigt. Renesas bygger in upp till 3,75 Mbyte Monosflash i sina kretsar. Dessa kretsar innehåller dock inte mer 768 kbyte, vilket ändå är större än marknadens standardflash kring 500 kbyte.
- Monos är världens snabbaste flashminne för inbyggnad. Vad jag vet är vi de enda som klarar att tillverka Monosflash i volym. Andra har försökt, men det är faktiskt ganska svårt, säger Robert Kalman.
Flashminne och timer står sig förstås slätt utan en kraftfull processorkärna, och i dessa kretsar finns SH2A, Renesas 32-bitars risc-kärna som kan klockas upp till 200 MHz. Dock har företaget valt att klocka just dessa kretsar med 100 MHz.
- Den superskalära arkitekturen gör att kretsarna presterar uppemot 200 Mips ändå, säger Robert Kalman.
En viktig egenskap hos denna kärna är att svarstiden vid avbrott - interrupt respons - är mycket snabb, bara sex klockcykler. Förklaringen ligger i det stora antalet registerbankar, 15 stycken, som gör att individuella subrutiner alltid kan ha en egen registerbank tillgänglig.
En annan intressant egenskap är att många instruktioner är på 16 bitar i stället för 32. Det gör visserligen kompilatorns arbete svårare, men resulterar i kompaktare kod.
SH2A introducerades första gången för drygt två år sedan, och den första kretsen med kärnan nådde volymproduktion förra året. SH7285 är första tillämpningen för motorstyrning.
- Inom ett år kommer också en SH2A-variant med dubbla kärnor, berättar Robert Kalman.
Provexemplar finns tillgängliga, och volymproduktionen ska komma igång framemot mars. Till kretsarna hör ett utvecklingspaket med kompilator, evalueringskort och debugger som säljs av Renesas distributörer för omkring 2 000 kronor.
