入门级RA系列RA2E1 MCU组用于低功耗和空间受限应用

对成本敏感和空间受限的应用程序的需求继续急剧上升，这些应用程序可以做得更多，性能更好，同时消耗更少的功率。消费设备、工业传感器和医疗/保健市场的设计人员正在努力生产更小、更便携的极低功耗设计。

在这一市场趋势的背景下，这些应用中使用的微控制器迫切需要高度集成、更紧凑且功耗更低。这种进步的关键推动因素是新一代 32 位微控制器，它们的功效要高得多，例如新的瑞萨电子 RARA2E1 组。RA2E1 组是 RA 系列的新型入门单芯片微控制器，基于 48-MHz Arm® Cortex®-M23 内核。它提供高达 128-KB 的代码闪存和 16-KB SRAM 存储器，并支持 1.6V 至 5.5V 的宽工作电压范围。RA2E1 MCU 提供多种封装选项，例如 LQFP、QFN、LGA、BGA 和 WLCSP（晶圆级芯片规模封装）。它们以非常适合大容量可穿戴设备、便携式消费设备和工业/物联网传感节点的价位提供卓越性能、超低功耗、创新外设和小封装选项的优化组合。

图 2：RA2E1 组框图

RA2E1 组提供尺寸仅为 2.14 x 2.27mm 的 25 引脚晶圆级芯片级封装 （WLCSP）。它将高精度模拟功能、定时器、电容触摸功能、多种通信接口以及安全和安保功能集成到这个微型封装中，以满足空间受限应用的要求。该 MCU 组还通过片上外围功能降低系统成本，包括高精度 （1.0%） 高速振荡器、温度传感器、大电流驱动端口和后台操作数据闪存，而无需增加印刷电路板 （PCB） ） 大小以容纳外部组件。

此外，RA2E1 MCU 中升级的低功耗功能涵盖了所有片上外设、闪存和 SRAM，从而在器件的整个温度和电压范围内实现尽可能低的功耗。在每种低功耗操作模式下，都会停止不同的 MCU 功能，从而节省不同量的电流。因此，客户可以在小型封闭外壳中延长电池寿命并改善散热。以下是描述 RA2E1 组的低功耗操作模式的详细信息：

睡眠模式：

CPU 停止并保留数据。这将 CPU 的动态电流消耗降低了 80%。它是 RA2E1 整体工作电流的重要贡献者。

软件待机模式：

除副时钟和 LOCO 之外的所有振荡器都停止。几乎所有 RA2E1 的模块 - CPU、SRAM、闪存、DTC 和外围模块 - 都停止，数据保留。上电复位 （POR） 电路保持运行，如有必要，可以运行 IWDT、RTC、LVD 和低功耗异步定时器模块。RA2E1 典型软件待机电流为 250nA，RTC 软件待机电流为 360nA。当在 HOCO 48MHz 唤醒时，CPU 运行在典型的 7.3µs 延迟后开始。

贪睡模式：

CPU 处于待机状态，同时启用 A/D 转换和串行通信，因此仅在需要时才激活 CPU。这种模式非常适合电池供电的系统，因为它大大延长了电池寿命。

图 4：电池供电系统的 RA2E1 低功耗模式用例

RA2E1 组得到广泛的第三方开发工具以及瑞萨电子原创开发环境的支持。EK-RA2E1评估套件使用户能够无缝评估 RA2E1 MCU 组的功能，并使用一流的灵活软件包 （FSP）和示例项目开发嵌入式系统应用程序。它将允许客户快速启动开发并缩短新产品的上市时间。

审核编辑：郭婷