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Low Power Microcontroller Series With Speech Functionality
ML610Q380

2012 News Release

2012년5월8일

업계 최초! 가전용 마이크로 컨트롤러와 음성 재생 기능을 1chip화

가전제품에서 저소비 &
고음질의 음성 기능을 간단히 실현

개요

로옴 그룹의 라피스 세미컨덕터는 IGBT  주1  를 제어하는 PWM 회로 및 LCD 드라이버 등 기존의 가전용 마이크로 컨트롤러 기능과 더불어 고음질 & 저소비전력 음성 재생 기능을 업계 최초로※ 1chip화한 저전력 마이크로 컨트롤러 「ML610Q380 시리즈」를 개발하였습니다. 기존의 가전용 마이크로 컨트롤러는 음성 재생 기능이 없으므로, 음성 기능을 추가하고자 할 경우, 음성 합성 기능 및 스피커 앰프를 별도 chip으로 구성해야 할 필요성이 있었습니다. 본 LSI를 사용하면, 1chip화를 실현할 수 있는 동시에 기존의 가전용 마이크로 컨트롤러를 대체하여 간단히 음성 기능을 실현할 수 있습니다. 음성 출력을 필요로 하는 가전기기 및 리모컨에 최적인 상품입니다. 본 LSI는 저전력으로 실적을 보유한 RISC 방식의 라피스 세미컨덕터의 오리지널 8bit CPU   “U8 Core”  주2   에, 30년의 실적을 보유한 고음질 음성 합성과 고출력이 가능한 스피커 앰프를 융합하였습니다. 또한, IGBT를 제어하는 PWM 회로 및 LCD 드라이버도 내장하여 5V 전원으로 구동이 가능하며, 음성 재생 기능을 하드웨어로 실현함으로써 마이크로 컨트롤러의 소프트웨어 처리에 부담을 주지 않고도 간단히 음성을 재생할 수 있습니다.

본 상품은 2012년 5월부터 월 5만개의 생산 체제로 양산 출하를 개시할 예정입니다.

 

*5월 8일 현재 라피스 세미컨덕터 조사

용어 설명

  • 주 1 : IGBT
             IH 조리기구의 가열용 코일 제어 등에 사용되는 반도체 스위칭 소자의 한 종류
             (Insulated Gate Bipolar Transistor).
             PWM 등에 의해 스위칭 (인버터 제어)하여 코일에 고주파 전류를 공급함으로써,
             조리기구의 온도를 조절합니다.
  • 주 2 : 8bitCPU  “U8 Core”
             명령어 세트를 줄임으로써 연산을 고속화시킨 프로세서 (Reduced Instruction Set
             Computer). 단, 라피스 세미컨덕터의 독자적인 ” nX-U8 / 100 ” 은 bit 조작 명령 및
             승제산 명령 등 풍부한 명령어 (58명령)를 구비하고 있습니다.
배 경

  오늘날, 「유니버설 디자인」이라는 용어로 대표되듯이 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 상품과 더불어 음성에 의한 안내 기능이 탑재된 상품에 대한 요구도 증가하고 있습니다. 또한, 「ECO」도 꼭 필요한 요소로 인식됨에 따라, 저소비전력 디바이스에 대한 시장 요구도 강해지고 있습니다.

신제품 상세 내용

  라피스 세미컨덕터는 마이크로 컨트롤러, 음성 기능, 스피커 앰프뿐만 아니라, IGBT를 제어하는 PWM 회로, LCD 드라이버 등 가전기기에 필요한 주변 기능을 1chip에 탑재하여, 대기 시의 저소비전력화에 대응하였습니다.

ML610Q792パッケージ

  사용 예로서는, 전기밥솥과 같이 취사 및 보온 동작 중에는 AC전원을 사용하고, 취사 예약 및 미사용 시에는 시계 기능에만 배터리 구동을 사용하는 어플리케이션에 최적입니다. 시계 기능만 사용할 경우 소비전류는 3.0μA 이하 (Typ.인 경우, 판넬 부하 충방전 제외)이므로, 배터리를 교환하지 않고도 장시간 구동할 수 있습니다. 소형 조리 가전 전반에 동일하게 대응 가능합니다.

  또한, 리모컨에 음성을 추가하고자 할 경우에는 마이크로 컨트롤러의 교체와 스피커의 추가에 따라, 음성 리모컨을 간단히 실현할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 대용량 P2ROM™주3 메모리를 내장한 모델도 구비하여 장시간 재생에 대한 요구에도 대응 가능하며, 다양한 상품 라인업을 구비하기 위해 노력하고 있습니다.

  통상적으로 마이크로 컨트롤러를 사용하여 음성을 재생하는 방법에는 미들웨어에 의한 재생이 있습니다. 본 LSI는 고음질 음성 합성 엔진을 하드웨어로 탑재하여, 미들웨어에 의한 방법에 비해 하기와 같은 메리트가 있습니다.

  1. 전용 하드웨어로 처리하므로 CPU 처리가 불필요하여, 안정된 프로그램 실행이 가능
  2. Low pass filter 및 스피커 앰프도 내장하고 있으므로 외장 부품 불필요
  3. 1chip화에 의해, 스피커까지의 부품간에 발생하는 노이즈 방사 및 노이즈 혼입에 따른 음질 열화의 리스크를 최소화할 수 있음

또한, 음성 LSI로는 일본 국내 시장 No.1의 실적을 보유한 음성 회로를 탑재하여, 음질 및 음성 생성은 기존과 동일하게 안심하고 개발할 수 있습니다.

 

라피스 세미컨덕터는 앞으로도 가전 시장, 차재 시장, 경보기 시장의 마이크로 컨트롤러, 음성 어플리케이션용으로 5V 대응 마이크로 컨트롤러, 고음질 음성 LSI 상품의 라인업 확충을 위해 노력할 것입니다.

특 징

오리지널 RISC CPU “U8 Core”

3단 파이프라인 구조주4에 의한 병렬 처리로, 1명령 1클록의 고속 처리를 실현합니다.

IGBT를 제어하는 PWM 회로

IGBT를 제어하는 PWM 출력회로를 탑재하여, 2개 채널의 단독 동작, 연동 동작이 가능합니다.

다채로운 음성 압축 방식과 고음질 실현이 가능한 Low pass filter 탑재
음성 합성 방식으로 4bit ADPCM 2 / 8bit non-linear PCM / 8bit PCM / 16bit PCM을 탑재하고, 샘플링 주파수도 6.4 / 8.0 / 10.7 / 12.8 / 16.0 / 21.3 / 25.6 / 32kHz를 구비하여 조합에 따라 자유롭게 선택 가능합니다. 또한, Low pass filter를 탑재하여 깨끗한 음질을 실현할 수 있습니다.
0.6W 출력의 AB급 스피커 앰프 내장
고음질로 대음량 출력이 가능한 AB급 스피커 앰프를 내장하였습니다.
0.6W의 고출력이 가능한 스피커 앰프를 내장하여 음성 안내 용도에 최적입니다.
최대 16Mbit P2ROM™주3 내장품 라인업 (ML610Q383 / 384 / 385)
ML610Q383 / 384 / 385는 128Kbyte의 플래시 ROM과 함께, 최대 16Mbit의 P2ROMTM을 내장하여 음성 안내 등, 장시간 음성 재생에 필요한 용량을 확보할 수 있습니다.
P2ROM™ 용량 ML610Q383 (4Mbit), ML610Q384 (8Mbit), ML610Q385 (16Mbit)
온 칩 디버그 기능
온 칩 디버그 emulator (상품명「μEASE」)를 접속함으로써, 시스템 동작 상태에서의 소프트웨어 디버그 및 기판 실장 상태에서의 플래시 메모리 소거 및 라이팅이 가능하여, 고객의 상품 개발 기간 단축에 기여합니다.
외부 발진자 모드와 내장 발진 모드 전환이 가능한 클록 발생 회로
저속 클록 발생 회로는 32.768kHz 수정 발진 모드와 내장 RC 발진 (32.7kHz) 모드의 전환이 가능하며, 고속 클록 발생 회로는 내장 PLL 발진 모드와 수정 / 세라믹 발진 모드, 또는 외부 클록 입력 모드의 선택이 가능합니다. 저속 클록 및 고속 클록 모두 내장 발진 모드를 선택할 수 있으므로 외부 발진자를 접속하지 않고 클록을 공급할 수 있습니다.

용어 설명

  • 주 3: P2ROM™
            라피스 세미컨덕터의 독자적인 비휘발성 메모리 (Production Programmed ROM).
  • 주 4 : 파이프라인 처리
            명령 실행의 각 유닛 (페치, 디코더, 실행)을 분할하여, 독립 동작시킴으로써 명령을 병렬 처리하는 것.

응용 분야

  • IH 전기밥솥 등 소형 조리 가전 전반
  • IH 쿠킹 히터
  • 음성 리모컨
  • 가전 전반
  • 완구
  • 리모컨
  • 헬스 케어

판매 계획

상품명
ML610Q380 / ML610Q383 / ML610Q384 / ML610Q385
샘플 출하 시기
ML610Q380 : 출하중
ML610Q383 / 384 : 2012년 6월
ML610Q385 : 2012년 4월
샘플 가격
ML610Q380 : 350엔 (세금 별도)
ML610Q383/384/385 : 500엔 (세금 별도)
평가 보드 출하 시기
출하중
양산 출하 시기
ML610Q380 / 385 : 2012년 5월
ML610Q383 / 384 : 2012년 7월

주요 사양

RISC방식8bitCPU ( CPU명칭 : nX-U8 / 100 )
최소 명령 실행 시간
약30.5µs ( @ 32.768kHz시스템 클록 )
약0.122µs ( @ 8.192MHz시스템 클록 ) @ DVD D = 2.2V - 5.5V
내부 메모리
128Kbyte 의 플래시 ROM ( 64K × 16bit )내장 
2Kbyte 의 RAM ( 2048 × 8bit )내장
최대 16Mbit 의 P2ROM™ 내장 ( ML610Q383 / 384 / 385 )
P2ROM™ 용량 ML610Q383 ( 4Mbit ) , ML610Q384 ( 8Mbit ) , ML610Q385 ( 16Mbit )
인터럽트 컨트롤러
논마스커블 인터럽트 2요인 (내부 요인 : 1, 외부 요인 : 1)
마스커블 인터럽트 24요인 (내부 요인 : 20, 외부 요인 : 4)
타임 베이스 카운터
저속 측 타임 베이스 카운터 × 1ch
고속 측 타임 베이스 카운터 × 1ch
워치독 타이머
타이머
8bit × 6ch ( 16bit 구성 가능 )
PWM
分辨率16bit × 2ch ( IGBT控制器 )
음성 출력 기능
음성 합성 방식 : 4bit ADPCM2 / 8bit non-linearPCM / 8bit PCM / 16bit PCM
샘플링 주파수 : 6.4 / 8 / 10.7 / 12.8 / 16 / 21.3 / 25.6 / 32 kHz
0.6W 출력 스피커 앰프
동기식 시리얼 포트 × 2ch
UART (반이중 통신) × 2ch
I2CBUS 인터페이스 (마스터 기능)
순차 비교형 10bit A/D 컨버터 (최대 8ch)
범용 포트 수 45 (최대)
LCD 드라이버
최대 96도트 ( 24seg × 4com ) ,1 / 1 - 1 / 4duty
전원전압 검출 기능
리셋
클록
저속 측 클록 : 수정 발진 (32.768kHz), 내장 RC 발진 (32.7kHz)
고속 측 클록 : 내장 PLL 발진, 수정 / 세라믹 발진 (8MHz), 외부 클록 입력
파워 매니지먼트
동작전류 ( Typ. )
스탠바이 시     HALT 모드 : 2.0μA STOP 모드 : 0.7μA 
동작 시             32kHz : 13μA (CPU 동작률 100%, VDD=3V)
                          8MHz : 5mA (CPU 동작률 100%, VDD=5V)
출하 형태 80핀 QFP
동작 보증 범위
동작온도 : -40°C - 70°C
동작전압 : DVD D = P5VD D = 2.2V - 5.5V,SPVD D =4.5V - 5.5V, VREF = 4.5V - 5.5V

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