基于最新的E/E架構，構建安全且經濟高效的下一代執行器和傳感器應用

概述

近年來，汽車E/E架構發生了巨大變化，給執行器和傳感器應用帶來了影響，如車燈、車窗和后視鏡等車身控制、發動機泵和風扇等電機控制，以及傳感器控制等應用。傳統上，這些應用使用低成本的小型16位微控制器（MCU），但現在則需要更先進的16位MCU。在本白皮書中，我們將介紹可應對E/E架構變化的最新的16位RL78/F2x MCU。

沖 壽美代——高性能運算及模擬與電源方案事業部

E/E架構變化所面臨的挑戰

● 改用無刷直流電機

電動汽車（xEV）的加速普及正在推動E/E架構的變化。由于對降低噪音和功耗的需要，電動汽車在進化過程中已將現有的小型電機改為無刷直流電機。一般來說，無刷直流電機控制需要高性能處理能力，而32位微控制器是過去的主流產品。然而，新發布的16位RL78/F2x MCU配備了專用的算法輔助硬件（應用加速器單元），可減少用于無刷直流電機控制的FOC（磁場定向控制）算法處理的軟件負載，從而使16位微控制器也能執行無刷直流電機控制。下圖所示為RL78/F24 MCU與上一代產品相比，在電機控制效率上的提高。

圖1 使用RL78/F24后的無刷直流電機控制效率

此外，該應用加速器單元還具有圖2所示的功能，并可用于直流/直流轉換器控制。

圖2 應用加速器單元的相應計算算法

● 應對網絡安全問題

隨著E/E架構的變化，網絡安全性變得至關重要。與區域和域系統連接的執行器和傳感器應用需要使用可靠的網絡通信來確保安全，并需要對網絡欺騙造成的控制權接管和軟件篡改做好準備。RL78/F2x MCU配備安全啟動、加密引擎（AES-128、192、256）和隨機數生成器（TRNG）功能，可實現與EvitaLight相同的網絡安全功能。

繼承超低功耗和高溫支持

無論E/E架構如何變化，執行器和傳感器應用都必須遵循相同的要求。例如，如果發動機停止而使用電池運行，則要求控制單元具有很低的功耗；在某些應用中，因發動機艙內安裝了電池而要求高溫支持。RL78/F2x MCU將繼續支持RL78/F1x這代產品起所具備的超低功耗和高溫運行功能，可實現Ta=150°C。

重復使用現有軟件和硬件資源

除了超低功耗和高溫支持外，RL78/F2x MCU作為RL78/F1x的后續產品，可重復使用RL78/F1x的軟件和硬件資源。憑借無刷直流控制和網絡安全支持，用戶可經濟高效地進行下一代執行器和傳感器應用的開發。

圖3 從RL78/F1x到F2x MCU的升級

總結

RL78/F2x 16位MCU可支持適應E/E架構變化的下一代執行器和傳感器應用的開發。

瑞薩擁有各種汽車微控制器產品線，讓客戶能夠利用優化的系統進行規模化開發。