Renesas presentó el RX74M y el RX74N, dos microcontroladores de 32 bits de la familia RX fabricados en 22 nm y con memoria MRAM embebida, informó CNX Software el 26 de octubre. Los dos llevan un núcleo RXv3e de 600 MHz y están pensados para automatización industrial, control de motores, robótica y gestión de energía.

Traen hasta 1 MB de MRAM para código, 1,5 MB de SRAM y 256 KB de RAM local sin estados de espera para el procesamiento en tiempo real. El RX74M agrega un controlador esclavo EtherCAT, dos MAC Gigabit Ethernet con soporte TSN y un switch Ethernet para redes industriales. El RX74N se queda con una sola interfaz Gigabit Ethernet para aplicaciones industriales generales. Ambos suman CAN FD, USB 2.0, I3C, temporizadores PWM de alta resolución y seguridad por hardware con Renesas Protect Zone.

Especificaciones del RX74M y el RX74N

  • MCU. Núcleo RXv3e de 32 bits a 300, 480 o 600 MHz, con hasta 3.604 CoreMark a 600 MHz. Soporta punto flotante de precisión simple y doble, tiene un acelerador de funciones trigonométricas, una función de guardado de bancos de registros para responder más rápido a las interrupciones y 32 KB de caché de instrucciones más 32 KB de caché de datos, ambas con ECC.
  • Memoria. Hasta 1 MB de MRAM de código con soporte de doble banco, 48 KB de MRAM de datos (100.000 ciclos de programación), 128 KB de MRAM adicional de usuario (configurable como MTJ-OTP), 1,5 MB de SRAM con ECC, 256 KB de RAM local (2 bloques de 128 KB) con ECC y acceso sin estados de espera, y soporte de SDRAM externa de hasta 128 MB.
  • Almacenamiento. Interfaz host SD/MMC para tarjetas SD y SDIO, y dos interfaces xSPI para Flash y RAM Octal externas con ejecución en sitio (XiP) y descifrado al vuelo.
  • Cámara. Interfaz paralela de captura.
  • Audio. Dos interfaces de sonido serial (I2S) y una interfaz para micrófono PDM.
  • Red en el RX74M. Dos MAC Gigabit Ethernet, switch Ethernet de 2 puertos con TSN y controlador esclavo EtherCAT de 2 puertos en algunas variantes.
  • Red en el RX74N. Una MAC Gigabit Ethernet, sin controlador esclavo EtherCAT.
  • USB. Un USB 2.0 High-Speed (480 Mbps) y un USB 2.0 Full-Speed (12 Mbps), los dos con modo host, dispositivo y OTG.
  • Serial. Hasta 13 interfaces de comunicación serial (SCI/UART).
  • Otras E/S. Hasta 197 GPIO, 3 controladores SPI, 2 controladores I2C, 1 controlador I3C, hasta 16 temporizadores PWM de propósito general de 32 bits, PWM de alta resolución con reloj de control de hasta 200 MHz, hasta 3 unidades ADC de 16 bits con 36 canales de entrada, hasta 2 DAC de 12 bits, 2 interfaces de conteo de fase, hasta 6 canales de interfaz para moduladores delta-sigma (solo RX74M) y hasta 3 controladores CAN FD.
  • Seguridad. Motor de seguridad Renesas RSIP-E50D con AES, RSA, ECC, ChaCha20-Poly1305, SHA-512, SHA3-512 y TRNG. Protect Zone para separar entornos de ejecución seguros y no seguros, arranque seguro, gestión del ciclo de vida del dispositivo, detección de manipulación, borrado de claves y descifrado al vuelo de la memoria externa.
  • Depuración. JTAG, SWD y FINE.
  • Varios. Sensor de temperatura, RTC, temporizadores watchdog y 8 controladores DMA con motores de transferencia adicionales.
  • Alimentación. De 1,62 V a 3,63 V, con modo de bajo consumo.
  • Encapsulados. LFQFP de 100, 144 y 176 pines (480 MHz, Ethernet de 10/100 Mbps, sin USB de alta velocidad, sin captura de cámara paralela y sin controlador de SDRAM externa) y LFBGA de 176, 224 y 320 pines (600 MHz, hasta Gigabit Ethernet).
  • Rango de temperatura. De -40 °C a +125 °C de unión.
  • Proceso de fabricación. 22 nm.
Diagrama de bloques del RX74M, el microcontrolador de gama alta de la línea

¿En qué se diferencian los dos modelos?

La diferencia está en la red. El RX74M trae dos MAC Gigabit Ethernet, un switch Ethernet compatible con TSN y un controlador esclavo EtherCAT, todo orientado a automatización industrial. El RX74N tiene una sola interfaz Gigabit Ethernet, sin EtherCAT ni TSN, para aplicaciones industriales de uso general. El núcleo RXv3e, la arquitectura de memoria y las funciones de seguridad son las mismas en los dos.

Ambos incluyen el motor RSIP-E50D de Renesas, con cifrado por hardware, arranque seguro y la función Protect Zone para separar las operaciones seguras de las que no lo son. Según Renesas, esas funciones ayudan a cumplir requisitos como la Ley de Ciberresiliencia de la Unión Europea (CRA) y dan soporte a criptografía poscuántica (PQC).

Software y ecosistema

El soporte de software incluye el Flexible Software Package (FSP) de Renesas, el IDE e² studio, compiladores de C/C++ y herramientas de socios como IAR, Codewerk y RT-Labs. Renesas también menciona a Zephyr RTOS y a eForce entre sus socios. Para redes industriales, Codewerk ofrece servicios de integración PROFINET y RT-Labs tiene su pila PROFINET P-Net para el RX74M. Renesas entrega además proyectos de ejemplo para EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus, arranque seguro y control de motores.

Kits de evaluación EK-RX74M y EK-RX74N

Junto con los chips llegan los kits de evaluación EK-RX74M y EK-RX74N, los kits de control de motores MCK-RX74M y MCK-RX74N, y las placas CPU para control de motores MCB-RX74M y MCB-RX74N. El EK-RX74M lleva un RX74M de 600 MHz, dos interfaces Ethernet, CAN FD, USB, RS-485, Flash y RAM Octal externas, ranura microSD y conectores de expansión Arduino Uno R3, mikroBUS y Pmod.

MRAM en vez de flash

Lo que distingue a estos chips es que guardan el programa en MRAM y no en la flash tradicional, lo que acelera la programación y las actualizaciones. No es el primer microcontrolador de Renesas con MRAM. Antes salieron los RA8T2, con Cortex-M85 a 1 GHz, hasta 1 MB de MRAM y EtherCAT para control industrial de motores, y luego los RA8D2 y RA8M2, con MRAM y más funciones de gráficos y procesamiento. La serie RA usa núcleos Arm Cortex-M85. Los RX74M y RX74N usan la arquitectura propia de Renesas, RXv3e.

Diagrama de bloques del sistema transportador por levitación magnética

Renesas también publicó dos "Winning Combinations", que son diseños de sistema ya probados. Uno es un sistema transportador por levitación magnética para mover material sin contacto, con control de motores en tiempo real y redes industriales. El otro es un control inteligente de climatización con actuador esclavo integrado para manejar ventiladores, compresores y otros componentes de HVAC.

¿Cuánto cuestan y dónde se compran?

Los RX74M y RX74N ya están disponibles en versiones de 300, 480 y 600 MHz. Según Renesas, las de 300 MHz consumen más de 20% menos que los modelos de mayor rendimiento. El RX74M de 600 MHz figura a 10,74 dólares y el RX74N de 480 MHz a 7,62 dólares, en lotes de 1.000 unidades.

Los kits EK-RX74M y EK-RX74N se venden en Mouser y en Future Electronics, donde parten en 114,84 dólares el EK-RX74N y 206,88 dólares el EK-RX74M. Más detalles en el sitio de Renesas y en el comunicado de prensa.