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Renesas Electronics, fournisseur leader de solutions semi-conducteurs avancées, annonce aujourd’hui sa série RX21A de microcontrôleurs (MCU) 32 bits, destinée aux compteurs intelligents haut de gamme. Ces nouveaux MCU sont les premiers de l’industrie à combiner une large capacité mémoire flash de 512 Ko et un convertisseur A/N 24 bits, de type delta-sigma (Note 1), pour réaliser des mesures en haute résolution. Le groupe de MCU RX21A implémente sur une seule puce les fonctions qui préalablement requéraient plusieurs composants. Ces fonctions, réunies sur une unique puce, sont principalement la mesure d’énergie, le contrôle du comptage, le calcul de la facturation électrique, et l’encryptage des données. La réduction du nombre de composants externes nécessaires conduit à une diminution globale du coût système. De plus, la série RX21A décline plusieurs versions de ce produit pour permettre la conception commune et efficace de toute une variété de modèles de compteurs. Aujourd’hui, le marché des compteurs intelligents s’est rapidement étendu avec la multiplication des réseaux intelligents de distribution d’électricité en tant que solution pour accroître le rendement énergétique. D’ici 2014, on estime à plus de 100 millions le nombre de compteurs intelligents en opération. La prolifération de ce type de compteurs a induit une demande pour des MCU qui assurent, non seulement une réduction de l’énergie consommée, mais également de hautes performances pour supporter les fonctions avancées. Ces fonctions recouvrent par exemple : le calcul complexe de l’énergie nécessaire aux systèmes gérant différents tarifs horaires, et autres services demandés dans de nombreux pays, une sécurité renforcée (incluant la protection de la communication des données et le blocage des accès non-autorisés), ainsi que la réduction de l’énergie consommée. On constate également une demande croissante pour raccourcir les cycles de conception et améliorer le rendement au niveau du développement de ces nouveaux modèles de compteurs ; autant de raisons justifiant la nécessité d’une lignée complète de MCU supportant toute une panoplie de modèles de compteurs intelligents. Dans le même temps, le marché des systèmes de gestion de l’énergie domestique (HEMS : home energy management system) ne cesse de croître, stimulant l’engouement pour des MCU dotés de fonctionnalités étendues et d’une grande capacité mémoire. Renesas a déjà en production des MCU 8 bits et 16 bits embarquant des convertisseurs A/N delta-sigma destinés aux compteurs d’énergie pouvant assurer le calcul de la puissance et la facturation ordinaire. Le groupe de MCU RX21A complète ces lignées de produits pour répondre au mieux à l’évolution des demandes du marché. Renesas propose maintenant une panoplie complète de familles de MCU équipés de convertisseur A/N delta-sigma, offrant aux concepteurs la possibilité de satisfaire plus facilement toute la panoplie des compteurs intelligents de l’entrée de gamme au haut de gamme.

Caractéristiques principales du nouveau groupe de MCU RX21A :

1) Fonctions périphériques embarquées, comme un convertisseur A/N delta-sigma et un accélérateur d’encryptage Le groupe de MCU RX21A intègre un tout nouveau convertisseur A/N 24 bits delta-sigma qui assure une résolution plus élevée que celle des modules 16 bits de certains MCU existants. Ces nouveaux MCU incorporent sur une puce unique toutes les fonctions principales requises par les compteurs intelligents, incluant l’accélérateur d’encryptage, l’horloge temps réel (RTC : realtime clock) avec protection anti-fraude, capteur de température, et IrDA.3 (Infrared Data Association). Ceci réduit le nombre total de composants nécessaires et donc diminue le coût global du système.

Le convertisseur A/N 24 bits delta-sigma affiche une précision de conversion (SNDR) de 85 dB, et l’accélérateur d’encryptage supporte le standard AES (256 bits de longueur de clef). Ainsi, les compteurs intelligents sont assurés d’une plus grande précision des calculs et de fonctionnalité de sécurité enrichies, comme la protection des données communiquées et la protection contre les accès frauduleux ; autant de caractéristiques qui seront nécessaires pour la prochaine génération de compteurs intelligents.

2) CPU haute performance et grande capacité mémoire pour supporter les compteurs intelligents à fonctionnalités avancées En plus de ce gain en performances dû a la migration des MCU 16 bits existants équipés de convertisseur A/N delta-sigma à une architecture 32 bits, la fréquence de fonctionnement de la série RX21A a été portée à 50 mégahertz (MHz), et des fonctions DSP ont été ajoutées pour les calculs de filtre. Les MCU RX21A possèdent également une plus grande capacité de mémoire flash, allant jusqu’à 512 Ko, soit deux fois celle des autres produits Renesas existants. Cette importante capacité mémoire permet de stocker des programmes de plus grande taille.

3) CPU RX et fonctions périphériques à faible consommation pour réduire la consommation d’énergie globale du système Le nouveau groupe de MCU RX21A appartient à la famille des MCU RX200 qui assure plus de possibilités et de performances aux applications embarquées à ultra basse consommation et à faible tension. Basés sur le coeur CPU RX 32 bits avancé, les MCU RX21A affichent une consommation d’énergie, leader de l’industrie, de seulement 0,2 mA/MHz. La consommation en mode veille est de seulement 1 microampère (μA) quand la RTC est en fonctionnement et de 0,3 μA quand la RTC est arrêtée. Ces améliorations permettent aux concepteurs systèmes de développer des compteurs intelligents à consommation d’énergie réduite et une plus petite batterie de secours.

4) Neuf versions de ce produit pour supporter une large panoplie de compteurs intelligents tels que les modèles monophasés ou multi-phases Les nouveaux MCU RX21A comprennent des versions avec trois, quatre, et sept canaux de conversion A/N 24 bits delta-sigma pour convenir aussi bien aux compteurs intelligents monophasés qu’aux modèles multi-phases. Les concepteurs de systèmes peuvent choisir parmi trois valeurs de capacité mémoire flash embarquée, 256 Ko, 384 Ko, et 512 Ko, permettant ainsi de répondre aux différents besoins pour la facturation et les systèmes de communication des différents pays. Les neuf versions supportent, toutes, une variété de modèles de compteurs, autorisant une conception système commune et un cycle de développement plus court.

Renesas prévoit de fournir un environnement de support de développement pour ces nouveaux MCU RX21A, comprenant le middleware pour les mesures d’énergie et des outils de calibration. La compagnie fournira également des kits tout-en-un combinant les nouveaux MCU avec des produits tels que les photo-coupleurs PS2513/14 pour isoler le MCU de l’interface de communication dans les applications de compteurs intelligents.

http://www.renesas.eu