ZUD-CA-07CP(K)C 御中 計測・健康機器向けシングルチップマイコン 「All Flashマイコンのご紹介」 2007年 2月 21日 NECエレクトロ二クス株式会社 第四システム事業本部 汎用マイコンシステム事業部 備考)一部の製品を除き、本製品はSilicon Storage Technology, Inc.からライセンスを受けた SuperFlash(R)を使用しています。 SuperFlash(R)は、米国Silicon Storage Technology, Inc.の米国、日本などの国における登録商標です。 1 本日の内容 ・ 当社マイコン動向 ・ All Flash宣言 ・ 当社製品のご紹介 -78K0/Lx3(LCD C/D内蔵8ビットマイコン) -78K0R/Kx3 (汎用16ビットマイコン) ・ 付加価値を上げるソリューション ・ 今後の展開について 2 当社のマイコン展開 性能 8/16/32bitアプリに向けてAll Flash製品をリリース V850E2 V850E1 32bit市場 V850ES All Flash 78K0R 16bit市場 All Flash 78K0 78K0S All Flash 6x All Flash 8bit市場 機能 (メモリ,pin数,周辺機能)3 Worldwide MCU Rankings (2005) 32bitでNo.1を獲得。8bitで10%シェア。 16bitは今年投入し、拡大予定。 Total 8-bit 16-bit 32-bit 1 Renesas 23% Freescale 15% Renesas 40% NEC Electronics 21% 2 Freescale 14% Renesas 14% Infineon 19% Freescale 20% 3 NEC Electronics 11% Microchip 13% Freescale 9% Renesas 17% 4 Infineon 7% NEC Electronics 10% Intel 5% Matsushita 13% ・ ・ NEC Electronics 3% (Source: Gartner Dataquest, 2006, ) 4 32bitマイコンで世界第一位に NEC Electronics (Millions of $US) 700 649 588 600 400 449 441 200 530 531 489 402 401 300 236 A 552 517 500 640 B C D 264 231 100 0 CY2003 CY2004 CY2005 (Source: Gartner Dataquest, March 2006, GJ06113) 5 セットメーカーを取り巻く環境 市場変化が激しく、製品を投入するまでのリードタイムの短縮、 トータル的なコストダウンに対応することが求められている 市場の多様化 – 価格帯、地域特性などにあわせた機種展開 – 需要変動への対応 製品のライフサイクルの短命化 – 開発から生産までの期間を短縮 – 在庫リスクの軽減 トータルコスト削減への要求 – 開発、量産から保守まで、すべてのコストを削減 6 All Flashで“経営革新”に貢献 「フラッシュマイコンこそが、お客様のシステムの競争力に 貢献できる。」を胸に、8-32bit全製品 プログラムが書き換え可能なFlash製品でラインナップします。 Speed 企画 リードタイム 短縮 Cost Down コスト 削減 開発 開発 管理 生産 損失 7 All Flashが実現するサプライチェーン マ ス ク 開 発 フラッシュ 開発/評価 マスク 発注/評価 マスク 量産 リードタイム短縮 フ ラ ッ シ ュ 開 発 フラッシュ 開発/評価 評価工数 削減 書 込 フラッシュ 量産 発注管理 簡素化 在庫/失敗 リスク低減 コスト削減 8 フラッシュマイコンの採用が加速 All Flashにより出荷数増加でシェア拡大を狙います。 当社フラッシュマイコン出荷数量 (万個/月) 月産 2000万個突破* 2000 1000 0 05年度 上期 05年度 下期 06年度 上期 06年度 下期 9 御社に貢献できること 78K0/Lx3は健康機器、計測機器向けに開発したマイコン。 お客様のVEに貢献します。 展開 品種や仕向け展開が容易なライン アップ 安く 周辺部品の取り込みでVE! 測る 計測に必要な機能性能を実現 長持ち 携帯タイプのキーであるバッテリ寿命 を延ばす低消費電力&機能 安心 技術資産の保護と健康機器に求めら れる高信頼性お約束 効率 機種展開が容易なソフト継承性を実 現。さらに、安価・容易な開発環境で 開発負担を軽減。 効率よく さまざまな書込みサポートで効率よ い生産を実現 10 All Flashラインアップ 展開 Flash: K Bytes 10pinのネジ釘マイコンからROM1MBの大規模システム 用までAll Flashで289製品をラインナップしました 1024 32-bit 640 512 384 256 128 96 60 48 32 24 16 8 4 2 1 高性能 & 大容量メモリ 16-bit 16bitの高性能 & 8bitの低消費電力 8-bit C 汎用 & 低消費電力 C C C C C C 液晶制御に対応 C &ローパワー C 汎用 &小型PKG 10 16 計画中 C 20 30 健康機器、計測機器向け 44/48 52 64 80 100/128 144 pin 11 豊富なLCDラインナップ 展開 健康機器、計測機器向けにLCD内蔵マイコンを パッケージ展開含め全76品種(78K0/Lx3)ラインナップ セグメント数 (最大seg) 8x18(144) 4x22(88) 3x22(66) 8x20(160) 4x24(96) 3x24(72) 8x28(224) 4x32(128) 3x32(96) 8x36(288) 4x40(160) 3x40(120) 128K/8K ROM/RAM(バイト) 96K/6K 64K/4K 60K/2K 78K0/Lx3(8bit) サンプルリリース開始 48K/2K LF3 LE3 LF3 32K/1K LC3 LD3 LE3 LF3 24K/768 LC3 LD3 LE3 LF3 16K/512 LC3 LD3 LE3 LF3 8K/512 LC3 LD3 Pin 愛称 48pin LC 52pin LD 64pin LE 80pin LF Pin 愛称 □7mm □10mm □10mm □12mm □12mm □14mm 12 はかる その1 はかる 圧力測定に必要な24ビットイベントカウンタモードを搭載 外部イベント入力 圧力信号入力 8ビットカウンタ 周期 Duty 8ビットタイマH 圧力信号 8ビットタイマH 出力 セ レ ク タ 8ビットタイマ5 8ビットカウンタ 24ビットタイマ カウントタイミング生成 OVF 16ビットタイマ 16ビットカウンタ 24ビットイベントタイマ Duty 周期 24ビット カウント 24ビットタイマ 読み出し 13 はかる その2 はかる 高精度なADを搭載する製品も開発中 10bit逐次SAR 8ch 総合変換誤差:±3LSB@3V 速度:12us@3V 16bitΔΣ型 (開発中) 3ch 差動入力可 総合変換誤差:±4LSB@3V (ターゲット) 14 はかった値を計算 はかる 積和演算のサンプルソフトウエアをご提供します。 演算 実行時間(10MHz時) 78K0/Lx3 符号なし 符号付き T社 8bit 16bit×16bit 59byte 18.9us 19.2us 32bit+32bit 29byte 6.1us --- 30.0us (乗算が両方“正数”の場合) 42.4us (乗算が片方“負数”の場合) 28.8us 16bit×16bit +32bit 15 安く トータルでコストダウンを実現 最先端プロセスと周辺機能取り込みでFlashでもコスト削減 EEPROM :20円 Reset IC :5円 Internal OSC(8MHz) :15円 さらに基板も小さく : -α円の削減 8bit All Flashマイコン VDD VDD ノイズ対策 リセットIC EEPROM マイコン ウォッチ ドックIC 発振子 All Flash ノイズ 対策 EEPROM 機能 従来のシステム リセット機能 (POC,LVI) ウォッチ ドックタイマ 周辺IC削減 内蔵 発振回路 電源、グランドのみでも動きます。 16 EEPROMエミュレーション 安く 10、000回の消去(書き換え)を保証するデータFlashで EEPROMレベルのデータ保持が可能になります。 例)78K0/LF3(Flash 60KB) の場合 ブロック59 最大消去回数 プログラム・エリア データFlashエリア 消去単位 78K0/Lx3 78K0R 1000回 保持15年 1万回 4KB 保持3年 100回 1万回 6KB 保持3年 1KB(ブロック) または チップ 2KB(ブロック) または チップ ブロック10 書き込み単位 4B Program memory ブロック9 ブートクラスタ 4KB x 2領域 計60ブロック ブロック7 ブロック8 1ブロックの中は ブロック6 1024 1023 1022 ブロック5 ブロック4 ブロック3 ブロック2 ブロック1 1KB ブロック0 ブートクラスタ1 1024 bytes 5 4 3 2 1 ブートクラスタ0 1byte 4byte 17 安く さらに詳しいEEPROMエミュレーション! 例)1KBx 2ブロックの使用例 1Kバイト(1ブロック)÷4バイト(2バイト・データ)x2ブロックx1万回≒510万回 EEPROMエミュレーション動作解説 0123456789ABCDEF データ構造(有効データ:2バイト例) Data番号 (01-FEH) 消去 0FFH ブロックN+1 00 00 00 00 デリミタ (00) Data#2 内部書込み機構の関係上 デリミタの場所が実際は左記の ようになります。 データの種類をあらわします。 最大255種類まで扱えます。 ⑩同様に②~⑤までをデータを更新するたびに繰り返す。 ⑨旧ブロックのデータ消去 ⑧ 全部埋まるともう一つの別ブロックに使用中を示す 有効フラグ(00Hx4バイト)を書込む。 消去 消去 0FFH ブロックN Data#1 ⑦全部埋まるともう一つの別ブロックにデータ書き込みを行います。 ⑥②~⑤までをデータを更新するたびに繰り返す。 ⑤デリミタ(00:All”0”でData#1,2が正常書込みであること、データの 塊の切れ目を示す) ④ Data#2(任意) 00 00 00 00 注:製品により制御順序が 入れ替わる場合があります。 ③ Data#1(任意) ② Data番号(01H) ① 使用中を示す有効フラグ(00Hx4バイト)ブロックを2つ以上使用する 18 場合どのブロックのデータが有効かを示すフラグ。 長持ち バッテリ寿命を延ばします その1 同一性能のマスク品に比べても1/7の電力を実現 5V時の動作電流 16MHz 10.6mA T社 8bitマスク 0.25us 10MHz 78K0/Lx3 0.2us 内蔵8MHz 0.25us 1 7 2.2mA 1.6mA 時計カウントのみ時 8uA T社 8bitマスク 32kHz 78K0/Lx3 32kHz 2.3uA 19 バッテリ寿命を延ばします(ご参考) 長持ち 既存マスクマイコンより低減された消費電流です! A社 Mask品 動作モード B社 Flash品 VDD 動作 モード スタンバイ モード 単位 Flash品 当然Flash品 LowPower (78K0/Lx3) 10MHz発振 5.0V 6.6 7.9 6.6 2.2 mA 8MHz発振(内蔵) 5.0V - - - 1.6 mA 32KHz発振 3.0V 10 40 25 6.7 uA 10MHz発振 5.0V 4.1 3.8 3.5 1.0 mA 8MHz発振(内蔵) 5.0V - - - 0.37 mA 32KHz発振 (時計動作) 3.0V 5.0 8.0 4.8 2.0 uA 他社マスク品に比べても 1 2 以下の消費電流! お客様セットの電力低減に貢献します! 20 長持ち バッテリ長持ち機能 その2 内蔵発振回路で立ち上がるので スタンバイ解除時間が短い!(ショート・スタートアップ) 不要な電流削減で平均電流も削減! ウェイト+発振安定待ち時間 数ms~数十ms 従来品 外部発振子クロックで動作開始 発振開始時は発振安定待ち時間が必要 スタンバイ リリース時 NEC All Flash ウェイト STOPモード 数百ns 高速Ring-oscで動作開始 (外部発振使用時は切り替え可能) の無駄な期間がなくなり平均消費電力低減! 21 バッテリ長持ち機能 その3 長持ち 時計表示機能があるアプリケーションなら 2099年まで自動カウントする機能で電力低減可能 ウエイクアップなしで時計動作を実現 電流 従来 アクティブ マイコン内蔵 クロックタイマ スタンバイ 電流 アクティブ RTC機能 スタンバイ 時計更新 時計更新 時計更新 最大 0.5秒 2099年までCPUで更新不要 RTCが自動更新します。 割込み最大1ヶ月 当然 年/月/日/曜日/時/分/秒を自動記憶 22 高信頼性 安心 実績とセキュリティ機能でプログラムを保護。 Flashで懸念されるプログラムの安全性を確保します。 ●ご安心いただけるFlash 出荷実績 2000 ●高信頼性を要求される自動車 分野でも培った信頼性技術 1000 0 月産 2000万個突破* 05年度 上期 05年度 下期 06年度 上期 ●お客様のソフト資産を悪意の変更や他社への流出から守ります。 06年度 下期 プログラム書込後に各セキュリティ・レベルをお客様で選択可能! フラッシュ・プログラマ 書込み 消去 読出し 書込み 書込み禁止設定可能 消去 消去禁止設定可能 読出しコマンドは 存在しません! 読出し (内部ベリファイ結果のみ出力) 23 効率 充実の開発環境 『安い、簡単、手間いらず』の開発環境を取り揃えております。 効率よい開発をサポートします。 Full ICE IECUBE 手のひらサイズ 従来の1/3の価格で MINICUBE2付 簡易debugger&プログラマ MINICUBE2 ストラップサイズで 約1万円 1台で8/16/32bit 全All Flash開発可能 8bit 78K0S モード 8bit 78K0 モード 16bit 78K0R モード 32bit V850ES モード 24 充実の開発環境 効率 実装面積が少なく、実チップのアナログ回路のエミュレーションが できるので携帯計測機器の開発に最適です。 同一通信ラインでFlashライタとしても活用可能 エミュレーション←→実機評価が効率的に。 ●MIN 1.8V動作可能 ●2.7V以下 ブレーク1ポイント可能 2線式通信でデバック OCD0A OCD0B VDD GND FLMD Reset 25 効率よく All Flashを支える生産ライン書込み お客様の生産ラインにスムースに書込み環境を導入 生産ラインにあわせた 書込環境を提案 内藤電誠様 … 横河デジタル コンピュータ様 ライン負担の少ない 書込時間を実現 78K0 32KB 約3.5s 78K0R 256KB 約12s 26 新汎用16bitマイコン 78K0R 27 コンセプト 従来78K0All Flash製品のコンセプトを継承。 製品単体ではなく、トータルで競争力をサポートする製品です。 システムコスト削減 セキュリティ機能 製品特性 リセット機能内蔵 高信頼性WDT 低電圧動作 (POC) (ウィンドウォッチドックタイマ) 1.8~5.5V 電圧検出機能内蔵 悪意のソフト変更防止 (LVI,ADC) 書き換え/消去禁止 読み出し不可 発振回路内蔵 8MHz 内蔵発振器、 240kHz 内蔵発振器 EMIノイズ対策 セキュリティIDコード オンチップデバックのソフト保護 データ記憶可能なFlash EEPROMエミュレーション 市場バージョンアップ セルフプログラミング機能 28 ソフト資産継承 8bit資産を継承できるアセンブラレベルでアップコンパチブル。 機能とC言語開発効率を上げる命令が追加されています。 強化 60命令 継承 強化 18命令 継承 53命令 コード効率向上 演算性能強化 シフト命令 16ビット加減算 スキップ命令 etc ソフトウェア資産の 流用が可能 削除命令はコンパイラが 最適な命令に置き換えます。 78K0 29 幅広い製品ラインナップ 多ピン/ROM大の14製品を追加し44製品へ 78K0Rで普及機~高級機まで幅広く対応します。 ROM(KB) 512 384 256 192 128 96 64 48 32 24 16 8 4 2 1 78K0R 30K 30K 30K 24K 24K 12K 24K 12K 10K 10K 8K 8K 128 144 12K 10K 12K 10K 12K 10K 8K 8K 8K 6K 4K 6K 4K 6K 4K 78K0/Kx2 78K0/Lx2, 3 78K0S/Kx1+ Pin数 16 20 30 44 52 パッケージサイズ 64 □10mm □12mm 80 □12mm □14mm 100 □14mm □14x20mm □14x20mm □20mm 30 16ビットで世界最高レベルの低消費電力 レモン電池で動作する“低消費電力”を実現 1.8mW/MIPS 他社 16ビット A 他社 16ビット B 半減! 3.7 3.6 消費電力/性能(mW/MIPS) 25 78K0R/KG3 レモンで動く! 高性能で低消費 他社の約半分 消費電流 [mA] 20 M16C/62P (Flash) A社 16bit Flash 某社 16bit A社 16bit Mask M16C/62P (Mask) 1 2 15 10 5 78K0R M16C/Tiny (Flash) B社 16bit Mask R8C/Tiny C社 16bit(Flash) Flash H8/300H C社 16bit Mask C社 16bit Mask H8/300H (スパーローパワー) H8/300H/Tiny C社 16bit Mask 0 0 10 20 動作周波数 [MHz] 30 31 ソフト開発負荷も軽減 プログラムサイズが大きくてもソフト置き換えにもお手間を取らせません。 軽減その1 ドライバソフトウエアを 自動生成します。 軽減その2 他社からのソフト変更の 見積もり、一部変更行います。 Cソース ファイル 使う機能を選んで H8S/M16C プロジェクトコンバータ 設定をクリック選択 78K0R/V850 レポート ファイル 変更ポイント 変更箇所の指摘 Applilet2 Cソース ファイル ソフト変更 ソフトを生成 ガイドに従い簡単設定 ソフト工数の見積もりに ご使用いただけます。 32 ソリューション拡充で付加価値アップ 応用ソリューションを整備 ミドルウェア、各種ボード、ソリューションでメニューを充実 ネットワーク セキュリティ V850 V850 78K0+ 認証S/W 78K0 78K0 バッテリー認証ソリューション NECエレクトロニクス製 モーター V850 Zigbeeボード アプリケーション殿製 ESPT-V850 V850E/ME2搭載の ネットワークモジュール データテクノロジー殿製 V850/JG2+NET V850ES/JG2搭載のネットワーク評価キット アプリケーション殿製 日新システムズ殿USNetPlus評価版をバンドル 音声 動画 V850 TTS/ADPCM/認識 78K0 冷蔵庫ソリューション Myway殿開発 初心者向けモーター評価キット ガイオテクノロジー殿 V850 78K0R 圧縮伸張 音声評価キット (NECEL製音声M/W搭載) コスモ殿製 H.264ソフトデコード TMC殿M/Wで実現 Macromedia Flash eSOL殿 M/Wで実現 33 本日のデモ内容(音声合成) 16ビットマイコンでも高低音域がクリアで高音質!! 弊社独自開発 CPU:78K0R/KG3 ソフトウェア:NECエレクトロニクス製 音声圧縮・伸長ソフトウェア(ライト版) 8kHzサンプリング 仕様 : 圧縮:16bitPCM->2/3/4bit 伸張2/3/4bit->16bitPCM 圧縮:48us 伸張:40us ※20MHz動作時 ROM:4KB RAM:32byte ポイント 2ビット圧縮、4ビット圧縮の聞き分け 異なる出力回路の聞き分け マイコン内蔵D/A出力(8ビット) マイコン内蔵PWM出力(8ビット) 外付けD/A(R-2R)出力(16ビット) オーディオCODEC ついでに、ツールMINICUBE2の小ささも 34 マイコンとM/Wで実現する音声圧縮・伸長のメリット マイコンで実現することでシステムコストダウン、容易な多品 種展開、小型化などさまざまなメリットがあります。 部品点数削減 – 音声LSIをソフトウェアの形でマイコンに取り込むことにより1 チップで音声を実現。 発振子 発振子 CPU 音声LSI コンパクト 発振子 CPU/MW – さらに、部品点数の削減により、実装面積も削減 容易なデータ更新 – 新しい音声データにすばやく対応 – 仕向け地ごとに別の音声の対応も可能 35 ADPCM メモリ効率 1Mbit当りの録音時間 (8KHzサンプリング) 140 120 100 sec. 80 60 40 20 0 original 16bit 32kbps 24kbps 4bit 3bit 16kbps 2bit 音質は、32kbps ADPCMと 64kbps PCMがほぼ同等です All Flashは、とまりません 今後もフラッシュマイコン製品、ソリューションを拡大していきます。 ASSP All Flash Kx2 汎用 Motor LCD内蔵 USB ROM大 10pin 78K0R ROM大 2006 1H 2006 2H 78K0R LPC 2004 小型PKG 2005 1H 2005 2H 2007 1H 37 Appendix 38 78K0/Lx3 製品仕様概要 LC3 No ADC CPU LD3 With ADC No ADC LE3 With ADC No ADC No ADC With ADC Flash 8K/16K/24K/32K 8K/16K/24K/32K 16K/24K/32K/48K/60K 16K/24K/32K/48K/60K RAM 512/768/1K/1K 512/768/1K/1K 768/1K/1K/2K/3K 768/1K/1K/2K/3K Operating Frequency 5MHz @1.8 to 5.5V, 10MHz @2.7V to 5.5V Oscillation Main Clock: Internal High Speed OSC 8MHz(TYP.) or External OSC(2MHz to 10MHz) Sub Clock: 32.768kHz(RTC) Internal Low Speed OSC: 240kHz(TYP.) I/O MAX: 26 16bit 1ch 8bit 6ch(PWM 2ch) RTC 1ch WDT 1ch Serial I/F Others With ADC 78K0(8bit) Memory Timer LF3 MAX: 34 MAX: 46 MAX: 62 6ch(PWM 4ch) UART0 x 1ch CSI10/UART0 x 1ch CSI10/UART0 x 1ch UART6 x 1ch UART6 x 1ch UART6 x 1ch Remote Receive - Internal MCG Internal BUZ/PCL BUZ LCD C/D CSI10/UART0 x 1ch Auto CSI x 1ch UART6 x 1ch BUZ/PCL Resister Division Type Display Mode:Static, 1/2bias(1/2duty,1/3duty), 1/3bias(1/3duty, 1/4duty), 1/4bias(1/8duty) 4 x 22 (8 x 18) 10bit ADC - 16bit ΔΣAD - POC/LVI Internal Operating Voltage 1.8 to 5.5V Package 48pin GA 4 x 24 (8 x 20) 6ch - 4 x 32 (8 x 28) 6ch - - - 52pin GB 64pin GB, GK 4 x 24 (8x20) 8ch 4 x 40 (8 x 36) - 3ch - 80pin GC, GK 4 x 32 (8 x 28) 8ch 3ch 39 Smallest MCU in the world こんなパッケージ製品も選べます。 □2mm 8bit Flash MCU 3.72mm 225mil 10pin □4mm 36pin □5mm 64pin □7mm 64pin 40 無償ソフトウエア・ツール・ダウンロード 以下のURLをアクセスしてください。ユーザ登録でダウンロードできま す。 http://www.necel.com/micro/freesoft/index.html ステップ1.対象製品を選択 78K0S 78K0 78K0R V850ES から対象の商品を選択します。 ステップ2.ユーザ登録をします。 ステップ3.ダウンロードします。 E-Mailアドレスを登録送信。 ↓ 送られてくるURLをクリック ↓ お名前、住所、販売店を記入 ユーザ登録完了。 対象のソフトウエアをダウンロード 保存します。 41 42
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