用于工业以太网的瑞萨RZ/N2L MPU简化工业设备中实现网络功能

用于工业以太网的瑞萨RZ/N2L MPU简化了在工业设备中实现网络功能。瑞萨电子

瑞萨电子推出用于工业以太网的RZ/N2L微处理器(MPU)，可轻松为工业设备或装置增加网络功能。RZ/N2L符合许多业界标准规范和协议，以简化需要实时通讯工业自动化设备的开发。新元件支持日益流行的时间敏感网络(TSN)以太网标准，可确保通讯的实时性；其整合一组符合TSN标准的3埠Gigabit以太网交换器和一个EtherCAT从控制器，且支持所有主要的工业网络通讯协议，例如EtherCAT、PROFINET RT、EtherNet/IP和OPC UA，以及新的PROFINET IRT。

使用RZ/N2L做为扩充芯片来搭配主CPU，客户即可为他们的设备增加工业以太网的功能，且不需要对内部架构做重大修改。这使客户能够利用快速、精确的工厂自动化同步控制来开发工业设备。

瑞萨工业自动化业务部副总裁白壁仁表示，为了增加工业以太网功能而对设备进行大量修改，不管在时间或成本上都是巨大的负担。为了应对这一挑战，瑞萨开发了RZ/N2L，且将其优化为现有系统的附加元件。相信这将使客户能够以最少的修改快速部署尖端工业网络。

Port industrial automation GmbHCEO兼财务长Dietmar R. Franke表示，藉由支持需求快速增加的TSN标准，预期RZ/N2L将进一步加快以太网在工厂自动化市场中普及。我们预计发布针对多协议实时通讯的RZ/N2L的GOAL中介软件(Middleware)，以帮助客户将工业以太网技术应用到他们的设备中。

RZ/N2L具有并列和串行界面可连接到主CPU以作为外部装置。藉由RZ/N2L和CPU之间的高速连接，外部CPU可直接存取RZ/N2L系统RAM中的通讯数据。由于RZ/N2L可独立处理网络程序不需外部CPU参与，因此不需对现有软件进行重大修改即可将工业以太网增添到系统中。

RZ/N2L核心采用ARM Cortex-R52，最大工作频率为400 MHz。整合了大容量ECC RAM和delta-sigma界面、A/D转换器和PWM计时器等周边功能，使RZ/N2L可独立运作开发线上I/O、传感器汇流中心和变频器等应用。UART和CAN使RZ/N2L可以作为闸道器(Gateway)，将使用RS485或CAN来传输的现场汇流排(fieldbus)转换为工业以太网。

RZ/N2L亦可用来支持功能安全的MPU。瑞萨的功能安全解决方案包含如RZ/N2L的自诊断软件、功能安全平台软件(瑞萨即将发布)与安全网络，以减少开发相关的时间和工作量。瑞萨预计2023年发布适用于RZ/N2L的功能安全解决方案。

瑞萨发表两款使用RZ/N2L的新成功产品组合，且有实际的PoC(proof of concept)电路。这些解决方案使用可完美搭配的瑞萨元件。「千万亿工业以太网SOM」解决方案采用瑞萨电源管理IC、光耦合器、EEPROM和其他混合信号元件，在SOM加载板的架构中提供可配置的工业以太网。此解决方案具有两个Gigabit以太网界面和PMOD & Arduino界面，以建构不同周边元件的系统，另外也使用单个可配置电源来支持不同的RZ MPU。

「220V AC伺服解决方案」整合了马达控制和EtherCAT，经由时间敏感的工业以太网提供高速、高精度的马达控制；其中包括一个物理隔离的马达编码器、电源驱动器和系统控制电路，且之间高度互相连接。利用RZ/T2M双核架构，这种单芯片解决方案设计在效能和成本方面皆优于传统的双芯片平台。

瑞萨提供这些解决方案以及参考电路、Gerber(PCB设计信息)和范例程序，以加速产品开发。瑞萨成功产品组合对相互兼容元件的系统架构进行工程审查，这些元件可无缝协同工作，带来最佳化的低风险设计，进而加快上市时间。