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设计

瑞萨电子利用RZ/N系列微处理器加速工业网络应用开发

11月1日,瑞萨电子株式会社的子公司瑞萨电子(中国)有限公司(以下简称“瑞萨电子”)宣布推出新的RZ/N系列工业网络通信微处理器(MPU),简化基于网络的应用开发。RZ/N系列非常适用于工业网络设备,如网络交换机、网关、可编程逻辑控制器(PLC),操作终端和远程I/O单元。

RZ/N将单个芯片中的多种工业网络技术相结合,能够让系统制造商在更短的时间内开发出支持各种工业网络协议和网络冗余协议的系统。瑞萨电子还提供丰富的生态系统支持,通过提供通用应用程序编程接口(API)来促进系统制造商的软件开发,该应用程序编程接口(API)除了编译器和操作系统环境之外,还为业界领先的瑞萨电子合作伙伴实施的网络协议栈提供统一支持。RZ/N系列包括三个可扩展性产品组:适合高端应用的RZ/N1D组、适合中端应用的RZ/N1S组以及适合低端应用的RZ/N1L组。

随着工业4.0近期推出的工厂网络连接实现效率的提高,人们日益需要网络设备能够支持实时处理、协议网关功能、受保护的网络功能和支持网络冗余协议的工业网络协议,以确保实现高度可靠而又高效的通信。

由于诸如时间限制和网络控制技术不同等因素,现有的工厂网络由实现控制设备与其它设备之间通信的现场网络,以及实现控制设备与其它控制设备之间通信的控制网络组成。现场网络需要实时控制,并采用实时工业网络协议,如EtherCAT®、EtherNet/IP™、ETHERNETPowerlink®、PROFINET®、Sercos®和CANopen®。相比之下,优先考虑可靠性的控制网络采用网络冗余协议,如快速生成树协议(RSTP)、并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余协议(HSR)。

到目前为止,统一这两种类型的网络几乎未取得任何进展,这意味着在开发网络设备时,有必要使用支持一个或另一个可用协议的组件。

新RZ/N系列正是针对这种情况而开发的,作为单芯片解决方案,该系列通过为现场网络实时协议和控制网络冗余协议提供支持,将大大简化工业网络设备的开发。

新RZ/N系列的主要特点:

l 具有集成R-IN引擎(注1)和五端口千兆以太网交换机的多核Arm架构,用于单芯片,支持领先的工业网络协议和网络冗余协议

新RZ/N系列集成了采用Arm® Cortex®-M3处理器的R-IN引擎和具有高级网络管理功能的五端口以太网交换机,可实现通信数据的实时处理和冗余协议的操作。R-IN引擎可提高功耗和吞吐量,减少抖动,并已在现有产品中得到成功实施,并将在未来得到进一步的发展。RZ/N系列单片机支持各种工业网络协议和网络冗余协议。

l 支持高效软件开发的生态系统

为了帮助系统制造商进行评估,瑞萨电子正在准备安装新RZ/N系列的CPU模块,配备各种外设功能的电路板,以及配置的解决方案套件,包括来自瑞萨电子合作伙伴的操作系统和协议栈样本软件。

此外,为便于在新设备上实施EtherCAT®、EtherNet/IP™、以太网POWERLINK®、PROFINET®、Sercos®和CANopen®(注2)等工业网络协议,瑞萨电子正与业界领先的协议供应商合作向系统开发人员提供PORT GmbH、TMG Technologie und Engineering GmbH、CANNON-Automata和Net Module等的协议栈。

瑞萨电子通过提供通用抽象层API,为各种工业网络协议提供统一支持,而无需进行性能折衷。借助该API,系统开发人员可以根据需要组合支持的协议,最大程度地减小对应用软件的影响,并将工业网络设备的开发时间缩短多达50%%(注3)。此外,为了支持开发复杂的应用程序,系统开发人员将能够利用IAR Systems®中的IAR Embedded Workbench®和OS环境,包括Wind River®的Linux®、VxWorks®和Express Logic的ThreadX®(注4)。

l 系列包括从高端到低端可扩展性的三个产品组

新RZ/N系列通过提供支持多种性能的统一架构来实现可扩展性。系统制造商可以选择能够轻松重用现有软件资源的知识来满足应用特定需求的处理器。

RZ/N1D组采用双Arm® Cortex®-A7核,适用于高端应用,如网络交换机、PLC和网关。RZ/N1S组采用单Arm® Cortex®-A7核,适用于中端应用,如Nano PLC和操作终端。最后,RZ/N1L组主要适用于工业设备通信模块或远程I/O单元等从站设备的应用,能够让系统开发人员开发出更紧凑、低成本的设备。

瑞萨电子正在将新RZ/N系列作为单芯片解决方案,为工厂网络中使用的领先工业网络协议和最新网络冗余协议提供支持。

基于RZ/N1的新一代工业网络解决方案将于2017年11月7-11日在国家会展中心(上海)6.1H号馆, E123展位,瑞萨电子展区展出,详情请见:https://www.renesas.com/zh-cn/about/events/2017/ciif.html#a03

请参见规格表(PDF:98 KB)了解RZ/N系列的主要规格。

供货

RZ/N1D的样品和解决方案套件将于2017年11月起开始供货。RZ/N1S组和RZ/N1L组的样品和解决方案套件预计将在2018年上半年供货。样本软件和协议栈也将与评估板一起提供。瑞萨电子软件合作伙伴的协议栈也将于2017年11月起开始供货。

责任编辑:陈炳欣


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