Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Renesas M16C Ersatz


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von Markus L. (misterl)


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Hallo,

ich bin damit beauftragt worden, einen Ersatz für den von uns 
eingesetzten Mikrocontroller (Renesas M16C62P) zu finden. Die 
M16C-Familie von Renesas ist NRND. Die Controllerfamilie setzen wir seit 
>20Jahren ein.

Eine der Anforderungen ist das Zählen externer Events, d.h. ich benötige 
die Möglichkeit interne Zähler durch externe Impulse zu takten (ca. 
0-100khz), Pulsbreite ist mindestens 1µ Sekunde.
Der M16C war da sehr gut ausgestattet, es konnte jeder Zähler 
entsprechend konfiguriert werden, so das mir bis zu 11 Kanäle zur 
Verfügung standen. Klar, das kann man auch mit exteren Bausteinen 
realisieren. Aber vorerst möchte ich an internen Zählern festhalten (der 
Platz auf dem PCB ist teilweise stark eingeschränkt).

Die Anforderungen konkret:

must have:
- lange Verfügbarkeit (>10 Jahre)
- Impulszähler (s.o.), mindestens 7 Kanäle
- mindestens 2xUART
- I2C
- viele IO (70+)
- AD (~4 Kanäle, 10bit oder mehr)
- DA (1-2 Kanäle)
- lieferbar, und nicht allzu teuer

nice to have:
- RTC
- Ethernet MAC
- TFT-Controller mit integriertem Framebuffer (kein externer Ram)
- USB Device und/oder OTG
- kostenlose Entwicklungsumgebung/Toolchain
- Konfigurationstool (sowas wie STM32Cube)

Das Einsatzgebiet sind Messgeräte für den Industriellen Einsatz, sowohl 
stationär als auch Mobil. Stückzahl ist so ca. 1k bis 1.5k/Jahr.
Zur Zeit habe ich folgende Controllerfamilien auf dem Schirm:

STM32F4: Bei den grösseren Typen kann man einige Impulszähler 
realisieren, und sonst ist der auch ziemlich gut ausgestattet (hat viele 
"nice to have" Features)

Renesas Rx6..: habe ich mir noch nicht genauer angeschaut. Was mir 
positiv ins Auge sticht ist die Langzeitverfügbarkeit. Für viele Typen 
sind bis 2035 angegeben.

Silicon Labs EFM32 Gecko: Ich habe mit einem älteren Evalboard 
rumgespielt. Mir gefallen die Energiesparmodi, allerdings passt der 
Controller scheinbar nicht so wirklich zu den Anforderungen: 
Verfügbarkeit (telweise) bis 2029 angegeben, die Anforderung mit den 
Zählern müsste man evtl. mal an einem konreten Typen evaluieren. Von der 
Periferie her scheinen die wesentlich sparsamer ausgestattet zu sein, 
als z.B. die STM32F4 Typen.

Hat jemand einen Vorschlag für mich, welche Controllerfamilie noch in 
Frage kommt?

Vielen Dank,
Markus

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

bietet Renesas keinen neuen Ersatztyp an? Auch nicht auf Nachfrage?

von J. S. (jojos)


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CubeMX ist nicht nur Configtool für STM32, es hat auch eine 
parametrische Suche und eine Ersatzliste für Controller anderer 
Hersteller. Ob Renesas da auch bei ist weiß ich gerade nicht.
F4 sind auch schon Oldies, G4 oder L4 sollte man sich angucken.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Renesas Rx6..: habe ich mir noch nicht genauer angeschaut. Was mir
> positiv ins Auge sticht ist die Langzeitverfügbarkeit.

Genau das ist DER grosse Vorteil von Renesas, wie du ja bereits mit
dem M16C gemerkt hat.

> Silicon Labs EFM32 Gecko:

Die sind cool, haben aber wohl so ihre Probleme mit der 
Langzeitverfuegbarkeit.

> Stückzahl ist so ca. 1k bis 1.5k/Jahr.

Rede nicht mit uns, rede mit deinem Distributor/FAE und frag den.
Der hat einen viel besseren Ueberblick was er an seine Grosskunden
verkauft und wo er davon ausgehen kann was noch auf Jahre auf
dem Markt sein wird.

Vanye

von Bauform B. (bauformb)


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J. S. schrieb:
> F4 sind auch schon Oldies, G4 oder L4 sollte man sich angucken.

Besonders L4, wenn

Markus L. schrieb:
> Mir gefallen die Energiesparmodi

G4 sind die neuesten, aber entscheidend ist wohl, welcher Typ in STMs 
Longevity Liste steht.

Markus L. schrieb:
> nice to have:
> RTC

naja, wenn man sowieso I2C braucht, kostet eine externe RTC auch nur 1 
Pin extra. Dafür ist da der 32kHz-Quarz integriert und abgeglichen und 
temperaturkompensiert und vor allem schwingt er bei jedem Wetter an. Wer 
(z.B.) die AN2867 von STM gelesen hat, nimmt eine externe RTC.

Außerdem ist eine komplette RTC (z.B. RV-3032-C7) nicht größer als ein 
Quarz, aber das Layout wird viel einfacher, weil die irgendwo platziert 
werden kann. Die neueren STM32 können ihren internen RC-Oszillator mit 
den 32kHz von der externen RTC trimmen. Manche per Hardware, fast alle 
per Software und dann reicht oft auch der 1Hz-Takt von der RTC.

von Michael B. (laberkopp)


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Vanye R. schrieb:
> Genau das ist DER grosse Vorteil von Renesas, wie du ja bereits mit
> dem M16C gemerkt hat.

?!?

Ich kann mich noch erinnern wie der R8C schneller eingestampft wurde als 
er erschienen ist.

Der Zusammenschluss hat den grossen Hitachi und kleinen NEC Typen Typen 
auch nicht gut getan.

von Markus L. (misterl)


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Vielen Dank schonmal für die Antworten.

> bietet Renesas keinen neuen Ersatztyp an? Auch nicht auf Nachfrage?
Ersatztyp wäre vermutlich dann Rx irgendwas.

> CubeMX ist nicht nur Configtool
Danke. Das war mir so noch nicht bewusst.

> F4 sind auch schon Oldies, G4 oder L4 sollte man sich angucken.
Wenn ich richtig geguckt habe, bieten G4 und L4 beide kein Ethernet und 
TFT-Controller. Das sind zwar nur "nice to have" Anforderungen, aber ich 
will die natürlich nicht komplett ignorieren. Wenn ich die mit reinnehme 
lande ich bei
H7 (scheint mir etwas "drüber" zu sein mit 480-550MHz, Batterielaufzeit 
bei den mobilen Anwendungen ist immer ein Thema), F7-> scheint ok, oder 
eben F4.
Das Hauptproblem bei den STM32 Typen scheint die Lieferfähigkeit zu 
sein. Verfügbarkeit ist bis 2033 angegeben, also ok.

>Rede nicht mit uns, rede mit deinem Distributor/FAE und frag den

Das war bisher Glyn. Die machen aber scheinbar kein Renesas mehr. Muss 
mich mal nach Alternativen umsehen...
MArkus

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ich kann mich noch erinnern wie der R8C schneller eingestampft wurde als
> er erschienen ist.

Aber die M16C waren IMHO von 1999 und ich glaube noch um 2020 haben
die was neues pincompatibles zu den alten aufgelegt weil der wohl
immer noch in Stueckzahlen verschoben wird.

> Der Zusammenschluss hat den grossen Hitachi und kleinen NEC Typen Typen
> auch nicht gut getan.

Sonderbereinigungseffekte. :-D Hast du aber woanders auch.
Deshalb ja den Disti fragen was er woanders gut verkauft.


> H7 (scheint mir etwas "drüber" zu sein mit 480-550MHz, Batterielaufzeit
> bei den mobilen Anwendungen ist immer ein Thema)

Naja, wenn du bisher den M16C gewohnt bist dann wird sich ja wohl
jetzt die Batterielaufzeit wenigstens verdoppeln. Ausserdem
heissen ja 500Mhz nicht das man die auch nutzen muss. Du kannst
die Teile ja auch langsamer laufen lassen.

> Das war bisher Glyn. Die machen aber scheinbar kein Renesas mehr.

Aehem ja, aber ich glaube das ist auch schon jetzt seit einigen (5?)
Jahren so.

Vanye

von J. S. (jojos)


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Markus L. schrieb:
>> CubeMX ist nicht nur Configtool
> Danke. Das war mir so noch nicht bewusst.

Man kommt da über Projektstart mit MCU Auswahl hin, in dem Dialog gibt 
es dann einen Cross Selector Tab.

Habe jetzt nachgesehen, Renesas ist vorhanden, aber die M16 nicht.

Die LPC von NXP haben alle 32 Bit Zähler und sind gut aufgebaut. Die 
neueren haben mehrere FlexTimer, mit InputCapture, PWM, QuadEncoder... 
Aber ob die so einfaches wie Counter haben habe ich auf die Schnelle 
nicht gefunden.

: Bearbeitet durch User
von Soul E. (soul_eye)


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Michael B. schrieb:

> Ich kann mich noch erinnern wie der R8C schneller eingestampft wurde als
> er erschienen ist.

Die R8C sind nicht für Neueinsatz. Kaufen kann man sie trotzdem, d.h. 
bestehende Lieferverträge werden erfüllt.

von Mi N. (msx)


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Markus L. schrieb:
>> F4 sind auch schon Oldies, G4 oder L4 sollte man sich angucken.
> Wenn ich richtig geguckt habe, bieten G4 und L4 beide kein Ethernet und
> TFT-Controller. Das sind zwar nur "nice to have" Anforderungen, aber ich
> will die natürlich nicht komplett ignorieren. Wenn ich die mit reinnehme
> lande ich bei

Du solltest Deine Anforderungen noch einmal sortieren. Ein Ersatz für 
ein Fahrrad kann zwar auch ein Rennwagen sein, aber dann mußt Du auch 
den Spritverbrauch und die Anschaffungskosten berücksichtigen.

Ein F7 kann auch ein TFT ansteuern. Mit internen freien 128 kB RAM gehen 
QVGA oder WQVGA mit acht Farben. Das wird Dir vermutlich nicht reichen 
und folglich werden größere Gehäuse mit mehr Pins benötigt, wobei 
trotzdem fraglich bleibt, ob die gewünschten Timer-Eingänge dann noch 
verfügbar sind.

Ich würde mich zunächst auf das Wesentliche konzentrieren, was aktuell 
gebraucht wird. Wenn dabei kein Exot herauskommt, wird die 
Langzeitverfügbarkeit kein Problem sein.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> trotzdem fraglich bleibt, ob die gewünschten Timer-Eingänge dann
> noch verfügbar sind.

Du hast bei neueren Controllern ja die Moeglichkeit viel mehr auf
andere Pins umzulegen, das war bei den alten M16C so nicht moeglich.

Allerdings war die Peripherie der M16C zu ihrer Zeit sicher
wegweisend. (genauso das interne Ram von 10k oder mehr)
Und gerade Timer hatten die immer mehr wie ich jemals gebraucht hab und
das dann mit teilweise echt krassen Modi wo man lange das Datenblatt 
lesen musste.

Schoen waren auch ihre multiseriellen Einheiten (im R32) die konnten
RS232, SPI, I2C und davon neun identische in einem Controller.

Aber auch da hat die Konkurrenz sicher aufgeholt.

Vanye

von Operator S. (smkr)


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Wir mussten den selben Weg gehen und haben uns dann für die RA Linie der 
Renesas entschieden.
Von Renesas selbst wird der Umstieg auf RX empfholen, da gibt es auch 
eine AppNote dazu. Ist glaube ich schon seit 2014 verfügbar.

Der Vorteil von RA sind die ARM Kerne, wofür es fertige Toolchains und 
Compiler für lau gibt.

von Mi N. (msx)


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Operator S. schrieb:
> Wir mussten den selben Weg gehen und haben uns dann für die RA Linie der
> Renesas entschieden.

Nicht schlecht! Da könnte dieser RA6M3 passen:
https://www.mouser.de/ProductDetail/Renesas-Electronics/R7FA6M3AH3CFCAA0?qs=d0WKAl%252BL4KZxOb%2F3s%2FcNsg%3D%3D 
zumal er aktuell auch verfügbar ist.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ist glaube ich schon seit 2014 verfügbar.

> Der Vorteil von RA sind die ARM Kerne,

Ich glaube 2014 hatte Renesas auch noch keine ARMs. Die mussten sie wohl 
mit Schaum vor dem Mund auflegen weil die Kunden danach geschrien haben.

Ich koennte mir auch vorstellen das Renesas einer der ersten Laeden ist 
die in ein paar Jahren auf risc-v umsteigen.

Wir leben in interessanten Zeiten. :-D

Vanye

von Markus L. (misterl)


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Operator S. schrieb:
> Wir mussten den selben Weg gehen und haben uns dann für die RA Linie der
> Renesas entschieden.

Danke für den Tipp. Ich habe mich z.Zt. etwas auf RX eingeschossen. Im 
144 Pin Package geht da alles parallel was ich benötige, bzw. was 
"Wunschanforderungen" sind. Eine freie Toolchain ist auch verfügbar. 
Eventuell wirds auch ein STM32F7. Entsprechende Evalboards kommen die 
nächsten Tage.

Ein kurzer Blick in die Product Selection Table vom RA zeigt mir, daß 
der wohl ohne TFT-Controller daherkomt. Ist evtl. verschmerzbar, wenn 
die Verfügbarkeit dafür gegeben ist (dann wird auch weniger internes 
Flash/Ram benötigt). Wir arbeiten z.Zt. mit dem externen TFT-Controller 
von FTDI, der würde dann weiter genutzt.

Markus

von Markus L. (misterl)


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Markus L. schrieb:
> Ein kurzer Blick in die Product Selection Table vom RA zeigt mir, daß
> der wohl ohne TFT-Controller daherkomt.

Ich muss mich korrigieren: Es gibt wohl doch welche mit 
TFT-Controller...

Markus

von Mi N. (msx)


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Markus L. schrieb:
> Ich muss mich korrigieren: Es gibt wohl doch welche mit
> TFT-Controller...

Dazu hättest Du nur meinen obigen Link anklicken müssen.

Vanye R. schrieb:
> Ich glaube 2014 hatte Renesas auch noch keine ARMs. Die mussten sie wohl
> mit Schaum vor dem Mund auflegen weil die Kunden danach geschrien haben.

Nicht unbedingt. Die Zeiten ändern sich und damit auch die Technik.
2014 hatte ich noch zwischen RX610 und STM32F407 geschwankt. Seinerzeit 
war es ein Pluspunkt, auf FLASH ohne Wartezyklen zugreifen zu können. 
Bei den heutigen Taktraten >= 500 MHz muß sowieso ein Cache verwendet 
werden, sodaß es kein Argument mehr ist, einen schnellen FLASH-Speicher 
mit geringen Programmierzyklen zu verwenden. Und auch die Byte-Befehle 
der RX sind kein Argument mehr, wenn dafür ein Cortex-M4/M7 viel 
schneller arbeitet und letztlich auch kompakten Code verarbeitet.

Ich finde die Entwicklung von Renesas gut - wenn die Teile beschaffbar 
sind und die Lieferzeit < 1 Jahr beträgt ;-)

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