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16bitローパワーマイコン 「ML620530/540/550ファミリ」


センサ、通信機能拡張に最適な多機能16bitローパワーマイコンを開発

~ 業界トップクラスの高速A/D変換と豊富な周辺機能が
住宅設備機器の高機能・高性能化を実現 ~


要 旨

ラピスセミコンダクタは、家電・住宅設備機器などの高機能・高性能化のご要望にお応えするため、汎用16bitローパワーマイコンシリーズ「ML620500シリーズ」に、センサや通信機能拡張に向けた機能と最大256KBのフラッシュメモリを搭載した「ML620530 / 540 / 550ファミリ」を開発しました。

ML620530 / 540 / 550ファミリ」には、ラピスセミコンダクタオリジナルの高効率16bit ローパワーCPUコアに加えて、新たに開発した業界トップクラスの変換速度1.25µsの高速変換が可能な逐次比較型 ADコンバータ、および発振精度1%の高精度発振回路を搭載しています。この新回路により、センサなど多数のアナログ入力を効率的に処理し、機器間の相互データ通信など発振精度が求められる機能も外付けの高精度振動子なしで実現でき、システムをよりシンプルに構築できます。

具体的には、従来の住宅設備機器を支える快適・省エネに向けたセンシング、アクチュエーションに加え、将来的にはモーション、体温、脈拍といった生体センサなどヘルスケアを目的とした多チャンネルアナログ入力、HEMS / BEMS機器との無線接続を目的としたシリアル通信で、ネットワークを活用したアプリケーションへの応用が可能です。

なお、ピン数には 64pin、80pin、100pin の3系統、内蔵フラッシュメモリの容量には128KB、256KBの2系統を用意しており、幅広い要求に応えることができる計6製品をラインアップしました。アプリケーションの機能増加と機能増加に伴うソフトウェアの大容量化に柔軟に対応可能です。

2015年2月からサンプル出荷を順次開始し、2015年8月から量産出荷を開始する予定です。生産拠点はラピスセミコンダクタ宮城(宮城県)です。

今後もラピスセミコンダクタは、「ML620500シリーズ」の低消費電力技術を生かした高機能、高性能商品の展開を図り、住宅設備機器をはじめ、さまざまな電子機器の省エネで社会に貢献してまいります。

 

背 景

近年、家電・住宅設備機器において、アプリケーションの機能増大、各種センサの普及に伴うマルチセンシング、HEMS / BEMS などの機器間ネットワークの搭載が進んでおり、制御マイコンに対しても高機能・高性能が要求されるようになりました。また、マイコンに対する低消費電力要求はこの分野においても高まりをみせています。

これらのニーズに応えるため、今回、ラピスセミコンダクタは8bit ローパワーマイコンで高い評価を頂いている低消費電流技術をベースにした、16bit ローパワーマイコンシリーズ「ML620500シリーズ」の大容量、多機能商品を開発しました。

新商品の特長

1. 最大256KBのフラッシュROMを搭載し、周辺機能を強化

今回、16bitローパワーマイコンシリーズに追加した商品は、ROM容量を最大256KB、汎用ポートを最大90ch、逐次比較型ADコンバータを20ch、ステッピングモータ用パルス生成に有利な多機能タイマを8ch、三相モータ用PWMを1ch、周辺マイコンや無線LSI等とのシリアル通信ポートを搭載しました。


 

2. 高速ADコンバータ、高精度内蔵RC発振を新規開発

今回新規に開発した逐次比較型ADコンバータは、1chあたりの変換時間が1.25µs。20chのアナログ入力を高効率でデジタル変換できます。各種センサの普及に伴うマルチセンシングに最適なシステムを構築することが可能です。また、内蔵RC発振器の発振精度±1%を実現。外付け高精度振動子なしで調歩同期通信が可能です。


3. ML620500シリーズの基本特長は継承

上記特長のほか、今回開発した商品はML620500シリーズの基本特長(以下記載)を継承し、家電・住宅設備機器の高機能・高性能化を実現します。


  • 3-1. 複数のパワーダウンモードで低消費電力化をサポート
    • パワーダウンモードを細分化し、複数のパワーダウンモードの組合せにより、システム全体のさらなる低消費電力化が可能です。(※当社評価条件による)
  • 3-2. 内蔵フラッシュメモリは、ISP (イン・システム・プログラム) に対応
    • 内蔵のソフトウェアでプログラムメモリの書き換えが可能で、必要なプログラムをISP領域に搭載することで、フィールドでのネットワークを介したプログラムの書き換えが可能です。
  • 3-3. 幅広い用途に対応可能な電源電圧範囲をカバー
    • 電源電圧範囲を 1.8V から 5.5V までカバーします。また、電池駆動アプリでも、産業機器、家電・住宅設備機器アプリでも、16MHzでの高速処理が可能です。
  • 3-4. 外部クロックが停止してもマイコンを暴走させないバックアップ機能
    • 外部供給のクロックが何らかの理由で停止した場合でも、クロック停止を検知して速やかにバックアップクロックに切り替え、マイコン制御の誤動作を防止します。
  • 3-5. 充実のサポート体制
    • リファレンスボードとソフトウェア開発環境をパッケージでご提供しております。また、ホームページからユーザ登録していただくことで様々なマニュアルやツールがご利用いただけます。

仕様

  • ラピスセミコンダクタオリジナル 高性能16bitRISCコア搭載
    • 16ビット長命令、転送・算術演算・比較・論理演算・乗除算など豊富な命令セット
    • オンチップデバッグ機能を内蔵
    • 最小命令実行時間は30.5µs (32.768kHzシステムクロック) 、62.5ns (16MHzシステムクロック)
  • セルフ書き込み機能付き フラッシュメモリ内蔵
    • 128KB Flash + 10KB RAM (ML620Q536、ML620Q546、ML620Q556)
    • 256KB Flash + 20KB RAM (ML620Q538、ML620Q548、ML620Q558)
  • データFlash : 2KB
  • 高速内蔵発振クロック : 16MHz (±1%)
  • 低速内蔵発振クロック : 32.768kHz (±5%)
  • 8bit タイマ : 12 (8bitタイマ × 2で16bitタイマとして使用可)
  • 16bit 多機能タイマ : 8 (16MHzで動作可、タイマ / PWMなど選択可能)
  • 三相モータPWM : 1
  • リアルタイムクロック : 1
  • 乗除算コプロセッサ : (乗算・除算・積和演算対応)
  • 各種シリアルインタフェース : I2C (Master) × 2、SPI×2、UART (FIFO付き全二重) × 4、UART (全二重) × 1
  • アナログコンパレータ :2ch
  • 10bit 逐次比較型 A/Dコンバータ : 20ch (1chあたりの変換時間は1.25µs)
  • 24bit RC型 A/Dコンバータ : 2ch
  • 電圧レベル検出 : 16レベル × 1
  • 動作周波数 : 32.768kHz ~ 16MHz
  • 動作温度 : -40 ~ 95°C
  • 電源電圧 : 1.8V ~ 5.5V
  • パッケージ
    • ML620Q536、ML620Q538 : TQFP64 (10.0mm × 10.0mm)
    • ML620Q546、ML620Q548 : TQFP80 (12.0mm × 12.0mm)
    • ML620Q556、ML620Q558 : TQFP100 (14.0mm × 14.0mm)

販売計画

  • 商品名 :
    メモリサイズ 128KB Flash
    +
    10KB RAM
    256KB Flash
    +
    20KB RAM
    64pin ML620Q536 ML620Q538
    80pin ML620Q546 ML620Q548
    100pin ML620Q556 ML620Q558
  • サンプル出荷時期 : 2015年2月より (ML620Q558)
  • 量産出荷予定 : 2015年 8月より
  • 量産出荷数 : 月産10万個

応用分野

  • エアコン室内機
  • 温水洗浄便座
  • 給湯器などの家電・住宅設備機器
  • 産業機器

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