工業系統的快速發展為我們社會的進步提供了充足的動力,但是工業系統中廣泛使用的伺服驅動器、變頻器,工業機器人等都需要高速、精確的實時控制。為了滿足這些需求,瑞薩公司推出了一款支持EtherCAT通信協議的全新工業用微處理器(MPU)——RZ/T2L,其繼承了瑞薩高端產品RZ/T2M的硬件架構,為快速增長的工業應用市場帶來了新的解決方案。這些優異的特性使得它成為了工廠自動化、醫療設備及樓宇自動化應用領域的理想選擇。
下面就來為大家介紹一下這款優秀的RZ/T2L MPU及對應的評估套件。
開箱
RZ/T2L評估套件采用瑞薩公司經典的藍白色調紙質包裝盒,其官方名稱為RTK9RZT2L0S00000BJ——Renesas Starter Kit+ for RZ/T2L。包裝盒的正面是瑞薩公司的LOGO,而在其他部分并沒有過多的冗余文字,整個包裝盡顯大氣。打開包裝盒,盒內包含了RSK+RZ/T2L評估板,一根Mini USB線,一根Micro USB線,一根雙頭Type C USB線、英文和日文的快速入門指南以及聲明文件。
硬件資源
整個RZ/T2L評估板約為150mm×150mm大小,板上的資源非常豐富,總體來看可以分為核心功能區、Debug接口區、外圍設備區以及電源管理區等幾個主要部分。在評估板的正面主要包括了MPU核心、各種存儲器、Ethernet接口、USB Host接口、RS485接口、CAN接口、用戶按鍵、LED燈等大多數器件以及各種流行的開源硬件接口;而在評估板的背面則元器件數量相對較少,主要是網絡控制芯片、mini USB接口和總線復用器芯片。
圖2 RZ/T2L評估板的正面資源分布
圖3 RZ/T2L評估板的背面資源分布
1
電源部分
電源部分是整個評估板的核心,為了保證系統能夠正常工作,RZ/T2L評估板提供了兩種電源輸入方式供用戶選擇,分別是2.0mm的5V直流插頭及USB Type-C接口(如下圖紅色框所示),值得注意的是,若采用5V直流插頭供電方式,電源適配器需要大于15W,這樣才能保證評估板正常運行。在正常接入電源后,打開電源開關(如下圖橙色框所示)系統開始正常運行。
圖4 RZ/T2L評估板的電源部分
2
MPU核心部分
整個評估套件最核心的就是MPU區域了,該部分包含了核心MPU以及各種存儲器。對于存儲器RZ/T2L評估板搭載了OctaFlash、HyperRAM、Quad SPI flash memory以及EEPROM等多種類別。具體連接方式以及地址空間可參考下圖:
圖5 評估板上存儲器的連接方式及地址空間
對于MPU,本評估板上搭載的詳細型號為R9A07G074M04GBG,其采用196腳的BGA封裝。該MPU屬于瑞薩RZ家族系列,目前該系列中包含了RZ/A系列、RZ/T系列、RZ/G系列、RZ/N系列、RZ/V系列等,它們之間主要的區別在于面向的應用對象不同,如:RZ/G系列主要面向3D圖像及視頻顯示領域;而RZ/T系列則主要面向高速和高精準的實時控制領域,根據資源與支持接口的不同RZ/T系列又可以分為RZ/T2M、RZ/T2L、RZ/T1三款產品。
圖6 RZ/T系列產品
我們評估板上的R9A07G074M04GBG芯片屬于RZ/T2L系列,其采用Arm Cortex-R52內核,工作頻率高達800MHz,具有大型緊密耦合內存(576KB)可實現確定性實時響應,集成Beckhoff的EtherCAT IP避免了互操作性問題,同時芯片具有安全功能可降低用戶程序被偽造和篡改的風險,并且使用與其他RZ系列MPU和RA系列MCU相同的靈活軟件包(FSP)和軟件開發環境輕松擴展開發,允許專業人員復用軟件。另外,與緊湊型設計的RZ/T2M相比,RZ/T2L尺寸縮小高達50%,使得其在生產中能夠對交流伺服、工業電機、變頻、工業機器人等設備進行實時控制。
圖7 評估板上MPU芯片
圖8 RZ/T系列產品功能框圖
實際上,RZ/T2L產品線又可以分為下圖所示的4款MPU,用戶可以根據項目對資源的需求來選擇合適型號的芯片。
圖9 RZ/T2L系列的四款芯片對比
3
調試電路部分
調試是應用程序開發中非常重要的環節,由于RZ/T2L評估板的MPU采用的是ARM內核,因此,采用J-Link就可以進行調試。為了方便用戶,評估板提供了兩種調試方式:工程師們既可以用板載的J-Link OB進行調試,也可以通過評估板上提供的接口使用外接J-Link或I-jet進行調試。
如果使用的是板載J-Link OB那么需要斷開評估板上的J9跳線(圖中橙色框)后通過Micro USB線(圖中紅色框)與電腦連接即可,此時評估板上的LED6燈將會點亮;如果采用的是外接J-Link或I-jet進行調試,則需要將J9跳線連接,同時將J-Link或I-jet通過J20(圖中藍色框)與評估板進行連接。
圖10 板載調試電路部分
4
外圍接口部分
為了便于工程師們對RZ/T2L進行評估,板卡上包含了豐富的外設資源,除了常規的LED燈,用戶按鍵,復位按鍵及CAN、USB等接口以外,還支持多種主流的開源硬件接口,如QWIIC接口、2個Grove接口、2個PMOD接口、mikro BUS接口等。
另外,為了方便工程師們外接擴展應用子板,RZ/T2L評估板還將MPU的大部分引腳引出。由于EtherCAT作為一種快速發展的通信協議,越來越多地被廣泛的市場采用,在工廠自動化、醫療設備和樓宇自動化等場合都有優異的表現,因此,除了開源硬件接口以外,RZ/T2L評估板還包含有支持EtherCAT通訊協議的網絡接口,通過該接口RZ/T2L MPU 可輕松實現快速、準確的數據的實時處理。
圖11 外圍接口電路
審核編輯:劉清
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原文標題:支持EtherCAT協議的工業用微處理器新選擇——瑞薩RZ/T2L評估套件評測(硬件篇)
文章出處:【微信號:瑞薩MCU小百科,微信公眾號:瑞薩MCU小百科】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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