瑞萨电子推出的RX65N/RX651系列MCU，为工程师提供了高效的解决方案

随着在工业物联网(IIoT)边缘运行的设备不断增多

通过连接网络，客户可以从工厂内部和外部监控机械的运行状态、交换数据、更改生产指令和重新编写MCU存储程序来更新设备的设置。这就要求系统制造商需要提供一个更安全、更可靠、更友善人机界面且可重复编程的集成解决方案。

为此，瑞萨电子推出了RX65N/RX651系列MCU，结合先进而强大的CPU内核和一系列丰富的功能接口外设，并具有大容量的片上闪存，以及Trusted Secure IP安全功能，为工程师提供了高效的解决方案。

产品系列概览  

RX65N/RX651系列是采用了瑞萨电子独有的RXv2增强型内核的高性能微控制器，其主频高达120MHz，支持浮点运算与数字信号处理指令，另外还包括多种片上外设和大容量存储空间。该系列包含多个型号，可应用于不同的产品。RX65N/RX651系列具有增强的模拟外设功能，支持以太网和USB主/从等功能，可以用于高速通信连接。具有大容量片上Flash 与片上RAM以及增强的安全性、连接性和HMI功能。

多种安全保护机制  

- Trusted Memory

工业客户越来越倾向于将其系统开发工作分散到多家企业，与多个拥有某项技术优势的合作伙伴进行联合开发。这种分散开发和联合开发方法可能会为客户自有的核心技术(比如重要的算法)带来一定风险，比如泄露或未授权复制。

为此，瑞萨电子利用Trusted Memory(TM)将代码保护功能扩展到开发阶段，防止重要算法泄露或未经授权的复制。TM是片内Flash中一个特殊的区域，一旦使用TM功能，该区域内程序便只能通过CPU取指令方式来逐条执行，任何通过数据总线访问TM区域的操作都将被禁止。

- 双块flash与BGO功能

工业设备特别是产线上的设备，在固件升级时往往会要求设备线运行的同时实现升级。

基于RX65N/RX651的Dual Bank Swap以及BGO(Back Ground Operation) 功能，就可保证设备运行同时实现安全可靠升级。

Code flash 区域可以配置成Linear 模式或者 Dual 模式。在Dual模式下，可选择从两个区域中任一个区域复位启动，在当前程序运行的同时通过BGO进行自编程实现固件更新。复位启动时区域可交换，无需准备两个寻址模式的固件。可通过更改OFS(Option-Setting Memory)设置选择从旧的起始区域运行(下图给出了说明)。

图1：使用BGO与Dual Bank Swap可实现固件安全升级

- Trusted Secure IP

瑞萨电子还独有一项更强大的安全技术——Trusted Secure IP(TSIP)，可以在安全环境下使用加密模块和密钥保护功能。Trusted Secure IP(TSIP)和传统加密方式对比，TSIP可强力保护密钥和加密单元，防止未经授权地使用加密模块，防止他人盲拷贝，保证系统安全启动/安全升级，实现加密通信。

图2：瑞萨电子Trusted Secure IP与传统加密方式的比较

基于TSIP的安全方案有三大特性：  

- 强大的密钥管理

加密密钥与每个芯片独有的ID关联，并保存为无法破解的密钥生成信息。密钥安装成功后，明文密钥不会暴露在Trusted Secure IP之外。

- 加密通讯

将AES、3DES、SHA、RSA和TRNG等多种加密硬件加速器整合至Trusted Secure IP中，并且支持多种加密模式，比如AES支持ECB，CBC，GCM CMAC，CCM等模式，可用于认证和篡改检测。

- Flash区域保护

RX65N/RX651系列MCU具有闪存区域保护功能，用于保护启动代码，结合TSIP，实现安全固件更新和安全启动，防止通过通信路由(如Wi-Fi或USB)篡改编程的企图，防止非法程序修改或执行产生的威胁。

RX65N/RX651通过Trusted Secure IP以及运行于内存保护区域的验证程序，强力保护密钥和加密数据，为物联网设备实现信任根。使用RX MCU的安全功能，可轻松有效地保护物联网设备免受威胁。

HMI 解决方案  

- 内置LCD控制器与2D绘图引擎

工业和物联网的应用中，很多场合要用到可视化终端。该系列高端产品具有内置LCD控制器和2D绘图引擎，快速开发图形用户界面系统，并可通过预先安装的演示，使用RX65N微控制器的双块Flash功能进行固件更新。

图1：使用BGO与Dual Bank Swap可实现固件安全升级

这种引擎支持各类数据格式，支持多种功能，最大支持WQVGA/16位彩色和VGA/8位彩色，具有单色背景层、图层1 、图层2的3层Alpha混合，以及多种像素格式。无需外置RAM，单芯片实现小型TFT LCD显示方案，新增总线控制功能，可以减少访问图形数据时CPU的负荷。

另外，瑞萨电子和SEGGER公司合作，为用户提供的免费GUI图形化软件工具来开发图形化界面。emWin GUI软件支持任何RTOS，支持3类Compiler，Compiling时可选择Speed和Size。所有使用RX651/RX65N的客户，可以在其硬件上使用emWin GUI软件，无需任何额外费用。

- RX65N Envision Kit

RX65N Envision Kit套件可快速且容易地评估RX65N微控制器，提供完整的演示例程，包含使用LCDC和2D绘图引擎的HMI方案演示，双块flash固件安全升级与切换功能演示，安全启动功能演示以及USB、SD卡、以太网等外设通讯等演示。

开发工具  

e²studio是瑞萨电子提供的强大开发工具，基于开源集成开发环境Eclipse框架而构造。结合Eclipse CDT的多功能编辑器和项目管理工具，e²studio集成了来自瑞萨电子的各种扩展功能，适用于那些熟悉Eclipse环境或希望使用Eclipse IDE的插件功能的人员，有助于减少用户花在开发上的时间。

图4：e²studio是瑞萨电子为RX系列提供的强大开发工具

e²studio中非常直观的GUI可帮助用户将软件嵌入到项目中，并轻松配置软件。它还可以使用户轻松管理支持固件集成技术(FIT)的软件包，从而提高软件的多功能性。此外，RX系列还支持市面的主流RTOS，开发人员不必再为兼容性而苦恼。