Renesas Advanced (RA) sind 32-bit Microcontroller von Renesas Electronics basierend auf ARM Cortex-M23, -M4 und M33 Prozessor-Kernen.

RA integriert Secure Element Funktionalität mit PSA-Zertifizierung für sichere Internet-of-Things Geräte für unterschiedliche Anwendungen, unter anderem für Geräte der Industrie 4.0.

Geschichte

Hardware (Mikrocontroller)

Erste Hardware steht seit Oktober 2019 zur Verfügung. Dabei handelt es sich um die Mikrocontroller-Gruppen RA2A1, RA4M1, RA6M1, RA6M2 sowie RA6M3. Im Mai 2020 wurde ein Device mit BLE5.0 veröffentlicht. Es handelt sich um die RA4W1-Gruppe. Im Oktober 2020 wurde ein Device mit Cortex-M33 Core und ARM TrustZone veröffentlicht und ein applikationsspezifisches Device mit Cortex-M4 für Motor Control veröffentlicht Im Dezember 2020 wurde ein Ultra-Low-Power-Baustein mit Cortex-M23 und ein Baustein der Mainstream-Serie mit Cortex-M33-Core veröffentlicht. Im Januar 2021 wurde ein der Entry-Line-Baustein RA2E1 veröffentlicht. Im März 2021 wurde mit dem RA6M5 ein neues Flagship Device vorgestellt. Im September 2021 wurden mit dem RA4E1 und dem RA6E1 die ersten hoch peformanten Entry-Line-Bausteine der RA-Familie eingeführt. Im Oktober 2021 wurde mit dem RA2E2 die RA2-Serie um einen weiteren Entry-Line-Baustein erweitert.

Software (Software-Paket)

v0.8.0 wurde im Oktober 2019 auf Github released. v1.0.0 wurde im März 2020 released. v2.0.0 wurde zeitgleich mit dem RA6M4 im Oktober 2020 auf Github released V2.2.0 wurde im Dezember 2020 auf Github veröffentlicht und unterstützt folgende Devices: RA2A1, RA2L1, RA4M1, RA4M3, RA4W1, RA6M1, RA6M2, RA6M3, RA6M4, RA6T1 V2.3.0 wurde im Januar 2021 auf Github veröffentlicht und unterstützt zusätzlich folgende Devices: RA2E1, RA4M2 V2.3.0 wurde im März 2021 auf Github veröffentlicht und unterstützt zusätzlich folgende Devices: RA6M5 V3.3.0 wurde im September 2021 auf Github veröffentlicht und unterstützt zusätzlich folgende Devices: RA4E1 und RA6E1 V3.4.0 wurde im Oktober 2021 auf Github veröffentlicht und unterstützt zusätzlich folgende Devices: RA2E2

Die Mikrocontroller-Serien Die RA-Familie besteht aus den drei Mikrocontroller-Serien RA2, RA4 und RA6 SerieTaktrateSpeicherdichteMerkmaleRA6Bis zu 240 MHzGroße Speicherdichte: Bis zu 2 MB on-chip Flash, bis zu 640 KB integriertes SRAMFür Anwendungen mit hoher RechenleistungRA4Bis zu 48 MHzMittlere Speicherdichte:

Bis zu 256 KB on-chip Flash, bis zu 32 KB integriertes SRAMFür Anwendungen mit niedriger Leistungsaufnahme und hoher RechenleistungRA2Bis zu 48 MHzOptimierte Speicherdichte: Bis zu 256 KB on-chip Flash, bis zu 32 KB integriertes SRAMFür Anwendungen mit niedriger Leistungsaufnahme

RA2-Serien - Betriebsspannung [1.6-5.5 V] - Max. Betriebsfrequenz [48 MHz] Die Mikrocontroller-Serie RA2 ist auf extrem niedrige Leistungsaufnahme optimiert und bietet eine CPU-Leistung von bis zu 48 MHz mit einem ARM Cortex-M23-Kern mit bis zu 256 KB integriertem Flash-Speicher und einer einzelnen Spannungsversorgung im Bereich von 1,6 V bis 5,5 V. Mit Peripheriegeräten wie kapazitivem Touch eignet sich die RA2-Serie ideal für Systemsteuerungs- oder Benutzeroberflächenanwendungen wie Gesundheitsgeräte, Haushaltsgeräte, Bürogeräte und Messgeräte. GruppeFlash (KB)SRAM (KB)Anzahl PinsMerkmale RA2A1 2563232-64Fünf Varianten mit Cortex-M23-Kern mit 48 MHz, 32-64-Pin-Gehäusen, 256 KB Flash-Speicher und 32 KB SRAM, einschließlich kapazitivem Touch, USB Full-Speed, 24-Bit-A/D-Umsetzer, 16-Bit-A/D-Umsetzer, Security- und Safety-Merkmale RA2L1 128-2563248-10020 Varianten mit Cortex-M23-Kern mit 48 MHz, 48-100-Pin-Gehäusen, 256 KB Flash-Speicher und 32 KB SRAM, einschließlich kapazitivem Touch, Security- und Safety-Merkmale. Die Stromaufnahme beträgt 64 μA/MHz im Betrieb, 250nA im Standby mit einer Aufwachzeit von weniger als 5 µs. RA2E1 32-1281625-6448 Varianten mit Cortex-M23-Kern mit 48 MHz, 25-64-Pin-Gehäusen, 128 KB Flash-Speicher und 16 KB SRAM, einschließlich kapazitivem Touch, Security- und Safety-Merkmale. Diese MCU-Familie adressiert kosten- und platzsensitive Applikationen. RA2E2 16-64816-2427 Varianten mit Cortex-M23-Kern mit 48MHz, 16-24-Pin-Gehäusen, 64 KB Flash-Speicher und 8 kB SRAM, einschließlich kapazitivem Touch, Security- und Safety-Merkmale. Diese MCU-Familie adressiert Anwendungen mit sehr niedriger Leistungsaufnahme von 81μA/MHz im aktiven und 200nA im Standby-Modus. Des Weiteren werden maximale Umgebungstemperaturen von 125°C unterstützt.

RA4-Serien - Betriebsspannung [1.6-5.5V] - Max. Betriebsfrequenz [48-100MHz] Die RA4-Serie verbindet den Bedarf an geringem Stromverbrauch mit dem Bedarf an Konnektivität und Rechenleistung. Diese Mikrocontroller bieten eine CPU-Leistung von bis zu 100 MHz mithilfe von Cortex-M4- oder M33-Kernen mit bis zu 1 MB integriertem Flash-Speicher. Die Serie bietet eine breite Palette an Peripherieanbindung, darunter USB, CAN, ADC, kapazitivem Touch, einen Segment-LCD-Controller und zusätzliche IP-Sicherheitsintegration. Damit eignet sie sich für Industrieanlagen, Haushaltsgeräte, Bürogeräte, Gesundheitsprodukte und Messgeräte. GruppeFlash (KB)SRAM (KB)Anzahl PinsBetriebsspannung (V)Maximale Betriebsfrequenz (MHz)Merkmale RA4M1 2563240-1001.6-5.548Sieben Varianten von 48 MHz-Mikrocontroller mit Cortex-M4-Kern, 40-100-Pin-Gehäusen, 256 KB Flash-Speicher und 32 KB SRAM, einschließlich Segment-LCD-Controller, kapazitivem Touch, USB Full-Speed, 14-Bit-A/D-Umsetzer, Security- und Safety-Merkmale RA4W1 51296561.8-3.648Bluetooth Low Energy 5.0-Mikrocontroller mit Cortex-M4-Kern bei 48 MHz mit 56-poligem QFN-Gehäuse, 512 KB Flash-Speicher und 96 KB SRAM, einschließlich Segment-LCD-Controller, kapazitivem Touch, USB Full-Speed, 14-Bit-A/D-Umsetzer, Security- und Safety-Merkmale RA4E1 256-51212848-642.7-3.6100Vier Varianten von 100 MHz Entry-Line-Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 48-64-Pin-Gehäusen, bis zu 512 kB Flash-Speicher und 128 kB SRAM. RA4M2 256-51212848-1002.7-3.610012 Varianten von 100 MHz Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 48-100-Pin-Gehäusen, bis zu 512 kB Flash-Speicher und 128 kB SRAM sowie kapazitivem Touch, CAN, USB Full-Speed, Security-, Safety- und Analogfunktionalität. Dieser Baustein erreicht eine Stromaufnahme von 80μA/MHz, während der CoreMark-Algorithmus aus dem Flash ausgeführt wird. RA4M3 512-102412864-1442.7-3.6100Sieben Varianten von 100 MHz Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 64-144-Pin-Gehäusen, bis zu 1 MB Flash-Speicher und 128 kB SRAM sowie kapazitivem Touch, CAN, USB Full-Speed, Security-, Safety- und Analogfunktionalität

RA6-Serien - Betriebsspannung [2.7-3.6 V] - Max. Betriebsfrequenz [120-200 MHz] Die RA6-Serie bietet die umfassendste Integration von Kommunikationsschnittstellen sowie das höchste Leistungsniveau. Diese Mikrocontroller beinhalten einen Cortex-M4- oder Cortex-M33-Kern, einen Speicherbereich von 256 KB bis 2 MB Flash und eine CPU-Leistung von bis zu 200 MHz. Die Serie bietet die Integration von Ethernet-, USB Full-Speed- und USB High-Speed-, QSPI-, Octa-SPI-, CAN-FD- und TFT-Bildschirmtreibern. Die RA6-Serie ist für Anwendungen wie IoT-Endpunkte, weiße Ware, Zähler und andere Industrie- und Verbraucheranwendungen geeignet. Die RA6-Serie beinhaltet ein ASSP für Motorsteuerung. GruppeFlash (KB)SRAM (KB)Anzahl PinsMaximale Betriebsfrequenz (MHz)Merkmale RA6M1 51225664-100120Vier Varianten von 120 MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M4-Kern, 64-100-Pin-Gehäusen, 512 KB Flash-Speicher und 256 KB SRAM sowie kapazitivem Touch, CAN, USB Full-Speed, Sicherheitsfunktionen und Analogfunktionalität RA6M2 512-1024384100-145120Sechs Varianten von 120 MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M4-Kern, 100-145-Pin-Gehäusen, bis zu 1 MB Flash-Speicher und 384 KB SRAM sowie kapazitivem Touch, Ethernet-, CAN-, USB Full-Speed-, Security-, Safety- und Analogfunktionalität RA6M3 1024-2048640100-176120Zehn Varianten von 120 MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M4-Kern mit 100-176-Pin-Gehäusen, bis zu 2  MB Flash-Speicher und 640  KB SRAM sowie TFT-LCD-Controller, 2D-Grafik-Engine und kapazitivem Touch, Ethernet, CAN, USB, Security-, Safety- und Analogfunktionalität RA6E1 512-102425648-100200Sechs Varianten von 200  MHz-Entry-Line-Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 48-100-Pin-Gehäusen, bis zu 1 MB Flash-Speicher und 256 kB SRAM. RA6M4 512-102425664-144200Neun Varianten von 200  MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 64-144-Pin-Gehäusen, bis zu 1 MB Flash-Speicher und 256 kB SRAM sowie kapazitivem Touch, Ethernet, CAN, USB Full-Speed, OctaSPI, Security-, Safety- und Analogfunktionalität RA6M5 1024 - 2048512100-17620020 Varianten von 200  MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M33-Kern mit 100-176-Pin-Gehäusen, bis zu 2 MB Flash-Speicher und 512 kB SRAM sowie kapazitivem Touch, Ethernet, CAN FD, USB High-Speed und Full-Speed, OctaSPI, Security-, Safety- und Analogfunktionalität. Die RA6M5-Gruppe komplimentiert die Mainstream-Serie und ist das neue Flagship Device. RA6T1 256-5126464-100120Vier Varianten von 120 MHz-Mikrocontrollern mit Cortex-M4-Kern mit 64-100-Pin-Gehäusen, bis zu 512 KB Flash-Speicher und 64 KB SRAM sowie applikationsspezifische Funktionalität für Motorsteuerung

Software Flexible software package Das RA Flexible Software Package (FSP) beinhaltet Treiber für alle Peripherieelemente der RA-Mikrocontroller, das FreeRTOS- und Azure RTOS-Echtzeitbetriebssystem, Middleware-Stacks und definierte APIs, um das gesamte ARM-Ökosystem zu nutzen.

Merkmale HAL-Treiber Konfigurator und Codegenerator Statische und dynamische Analyse mit branchenüblichen Tools Anwendungsunterstützung in RTOS- und Nicht-RTOS-Umgebungen FreeRTOS-Unterstützung Azure RTOS-Unterstützung Tool um RTOS-Ressourcen zu konfigurieren(Threads, Mutexe usw.) TCP-/IP- und andere Konnektivitätsprotokollstacks Einfache Konnektivitätsoptionen zu wichtigen Cloud-Anbietern USB-Middleware-Unterstützung für CDC- und Massenspeicherklassen Sichere Verbindungen über Mbed TLS Kryptografische PSA-APIs Unterstützung für integrierte Hardwarebeschleunigung Grafikschnittstellentools mit Segger emWin und TES Dave2D Sichere Debugging-Funktionen Tool-Support von Renesas und Lösungen von Drittanbietern Vollständiger Quellcode über GitHub verfügbar

Komponenten CMIS-kompatible Paketdateien für die integrierte Entwicklungsumgebung Renesas e2 studio Board Support Package (BSP) für RA-Mikrocontroller und Evaluierungsboards HAL-Treiber für Peripherien Middleware-Stacks und -Protokolle Modulkonfiguratoren und Codegeneratoren Quelldateien zur Integration in Entwicklungsumgebungen und Tools von Drittanbietern

Tool-Chain Das RA FSP unterstützt folgende Entwicklungsumgebungen mit entsprechenden Compiler : e2 studio IDE (GCC Compiler for ARM), ARM Keil MDK (ARM Compiler v6) , IAR Embedded Workbench.

Debugger SEGGER J-Link Renesas E2 & E2 Lite

Ecosystem Neben der Renesas e2 Studio-IDE unterstützt das FSP auch Tools und IDEs von Drittanbietern. Diese Unterstützung wird durch die RA Smart Configurators (RASC)-Anwendung bereitgestellt. Der Renesas RA Smart Configurator ist eine Desktop-Anwendung, mit der das Softwaresystem (BSP, Treiber, RTOS und Middleware) für einen RA-Mikrocontroller konfigurieren werden kann, wenn eine IDE und die Toolchain eines Drittanbieters verwendet wird. Der RA Smart Configurator kann derzeit mit IAR Embedded Workbench, Keil MDK und den ARM-Compiler 6-Toolchains verwendet werden.

Evaluierungsboards Evaluierungsboards RA6-Serie EK-RA6M3G (mit optionalem Graphic-Aufsteckboard), EK-RA6M3, EK-RA6M2, EK-RA6M1, EK-RA6M4, EK-RA6M5.

Flexible Prototype Board: FPB-RA6E1

Evaluierungsboards RA4-Serie EK-RA4M1, EK-RA4W1, EK-RA4M2, EK-RA4M3

Flexible Prototype Board: FPB-RA4E1

Evaluierungsboards RA2-Serie EK-RA2A1, EK-RA2E1, EK-RA2L1, EK-RA2E2

Tools Compiler GCC Compiler for ARM ARM Keil MDK (ARM Compiler v6) IAR Embedded Workbench

Debugger