工业系统的快速发展为我们社会的进步提供了充足的动力,但是工业系统中广泛使用的伺服驱动器、变频器,工业机器人等都需要高速、精确的实时控制。为了满足这些需求,瑞萨公司推出了一款支持EtherCAT通信协议的全新工业用微处理器(MPU)——RZ/T2L,其继承了瑞萨高端产品RZ/T2M的硬件架构,为快速增长的工业应用市场带来了新的解决方案。这些优异的特性使得它成为了工厂自动化、医疗设备及楼宇自动化应用领域的理想选择。
下面就来为大家介绍一下这款优秀的RZ/T2L MPU及对应的评估套件。
开箱
RZ/T2L评估套件采用瑞萨公司经典的蓝白色调纸质包装盒,其官方名称为RTK9RZT2L0S00000BJ——Renesas Starter Kit+ for RZ/T2L。包装盒的正面是瑞萨公司的LOGO,而在其他部分并没有过多的冗余文字,整个包装尽显大气。打开包装盒,盒内包含了RSK+RZ/T2L评估板,一根Mini USB线,一根Micro USB线,一根双头Type C USB线、英文和日文的快速入门指南以及声明文件。
硬件资源
整个RZ/T2L评估板约为150mm×150mm大小,板上的资源非常丰富,总体来看可以分为核心功能区、Debug接口区、外围设备区以及电源管理区等几个主要部分。在评估板的正面主要包括了MPU核心、各种存储器、Ethernet接口、USB Host接口、RS485接口、CAN接口、用户按键、LED灯等大多数器件以及各种流行的开源硬件接口;而在评估板的背面则元器件数量相对较少,主要是网络控制芯片、mini USB接口和总线复用器芯片。
图2 RZ/T2L评估板的正面资源分布
图3 RZ/T2L评估板的背面资源分布
1
电源部分
电源部分是整个评估板的核心,为了保证系统能够正常工作,RZ/T2L评估板提供了两种电源输入方式供用户选择,分别是2.0mm的5V直流插头及USB Type-C接口(如下图红色框所示),值得注意的是,若采用5V直流插头供电方式,电源适配器需要大于15W,这样才能保证评估板正常运行。在正常接入电源后,打开电源开关(如下图橙色框所示)系统开始正常运行。
图4 RZ/T2L评估板的电源部分
2
MPU核心部分
整个评估套件最核心的就是MPU区域了,该部分包含了核心MPU以及各种存储器。对于存储器RZ/T2L评估板搭载了OctaFlash、HyperRAM、Quad SPI flash memory以及EEPROM等多种类别。具体连接方式以及地址空间可参考下图:
图5 评估板上存储器的连接方式及地址空间
对于MPU,本评估板上搭载的详细型号为R9A07G074M04GBG,其采用196脚的BGA封装。该MPU属于瑞萨RZ家族系列,目前该系列中包含了RZ/A系列、RZ/T系列、RZ/G系列、RZ/N系列、RZ/V系列等,它们之间主要的区别在于面向的应用对象不同,如:RZ/G系列主要面向3D图像及视频显示领域;而RZ/T系列则主要面向高速和高精准的实时控制领域,根据资源与支持接口的不同RZ/T系列又可以分为RZ/T2M、RZ/T2L、RZ/T1三款产品。
图6 RZ/T系列产品
我们评估板上的R9A07G074M04GBG芯片属于RZ/T2L系列,其采用Arm Cortex-R52内核,工作频率高达800MHz,具有大型紧密耦合内存(576KB)可实现确定性实时响应,集成Beckhoff的EtherCAT IP避免了互操作性问题,同时芯片具有安全功能可降低用户程序被伪造和篡改的风险,并且使用与其他RZ系列MPU和RA系列MCU相同的灵活软件包(FSP)和软件开发环境轻松扩展开发,允许专业人员复用软件。另外,与紧凑型设计的RZ/T2M相比,RZ/T2L尺寸缩小高达50%,使得其在生产中能够对交流伺服、工业电机、变频、工业机器人等设备进行实时控制。
图7 评估板上MPU芯片
图8 RZ/T系列产品功能框图
实际上,RZ/T2L产品线又可以分为下图所示的4款MPU,用户可以根据项目对资源的需求来选择合适型号的芯片。
图9 RZ/T2L系列的四款芯片对比
3
调试电路部分
调试是应用程序开发中非常重要的环节,由于RZ/T2L评估板的MPU采用的是ARM内核,因此,采用J-Link就可以进行调试。为了方便用户,评估板提供了两种调试方式:工程师们既可以用板载的J-Link OB进行调试,也可以通过评估板上提供的接口使用外接J-Link或I-jet进行调试。
如果使用的是板载J-Link OB那么需要断开评估板上的J9跳线(图中橙色框)后通过Micro USB线(图中红色框)与电脑连接即可,此时评估板上的LED6灯将会点亮;如果采用的是外接J-Link或I-jet进行调试,则需要将J9跳线连接,同时将J-Link或I-jet通过J20(图中蓝色框)与评估板进行连接。
图10 板载调试电路部分
4
外围接口部分
为了便于工程师们对RZ/T2L进行评估,板卡上包含了丰富的外设资源,除了常规的LED灯,用户按键,复位按键及CAN、USB等接口以外,还支持多种主流的开源硬件接口,如QWIIC接口、2个Grove接口、2个PMOD接口、mikro BUS接口等。
另外,为了方便工程师们外接扩展应用子板,RZ/T2L评估板还将MPU的大部分引脚引出。由于EtherCAT作为一种快速发展的通信协议,越来越多地被广泛的市场采用,在工厂自动化、医疗设备和楼宇自动化等场合都有优异的表现,因此,除了开源硬件接口以外,RZ/T2L评估板还包含有支持EtherCAT通讯协议的网络接口,通过该接口RZ/T2L MPU 可轻松实现快速、准确的数据的实时处理。
图11 外围接口电路
审核编辑:刘清
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原文标题:支持EtherCAT协议的工业用微处理器新选择——瑞萨RZ/T2L评估套件评测(硬件篇)
文章出处:【微信号:瑞萨MCU小百科,微信公众号:瑞萨MCU小百科】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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