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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
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
8ビットタイマH
圧力信号
8ビットタイマH
出力
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
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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
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無償ソフトウエア・ツール・ダウンロード
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78K0S
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