La gamme des microcontrôleurs RA8T2 du fournisseur des semi-conducteurs Renesas, destinés à la commande de moteurs haut de gamme, procurent désormais aux développeurs la prise en charge de réseaux à haut débit grâce à plusieurs interfaces de communication, notamment deux ports Gigabit Ethernet et un esclave EtherCAT à deux ports.

Selon Renesas, cette possibilité de communication haut débit est devenue essentielle dans l'automatisation industrielle où chaque appareil est relié à un réseau au sein de l'usine et est constamment synchronisé avec d'autres machines pour envoyer et recevoir des commandes et des données.

Pour rappel, lancés sur le marché en 2023, les microcontrôleurs de la famille RA8 de Renesas sont architecturé autour du coeur Cortex-M85 d’Arm, présenté comme le plus puissant du moment, avec une performance supérieure à 3 000 CoreMarks, et apte à répondre aux contraintes des applications temps réel et déterministes à faible latence.

Le circuit RA8T2 toujours fondé sur un coeur de processeur Arm Cortex-M85 cadencé à 1 GHz,  avec en sus un processeur Arm Cortex-M33 à 250 MHz en option, délivre un niveau de performance élevé pour le contrôle en temps réel de moteurs haut de gamme dans les équipements industriels, les robots et autres systèmes nécessitant un fonctionnement précis à très grande vitesse.

Le processeur Cortex-M33 en option permet de combiner le contrôle en temps réel avec des fonctions de communication et des opérations non temps réel sur une seule puce, ce qui permet de réduire les coûts, la consommation d'énergie et l'espace occupé sur la carte.

Les microcontrôleurs RA8T2 tirent parti des performances du processeur Arm Cortex-M85 et de la technologie Helium d’Arm qui vise à apporter des capacités d’extensions vectorielles, et donc des performances de calcul améliorées, en vue d'apporter un gain de performances significatif pour les implantations de processeurs de signaux numériques (DSP) et d'apprentissage automatique (ML).

Ces performances autorisent aussi la mise en oeuvre de fonctions d’intelligence artificielle capables de prédire les besoins de maintenance des moteurs, réduisant ainsi les temps d'arrêt coûteux.

Les circuits RA8T2 sont équipés d'une mémoire non volatile MRAM (mémoire vive magnétorésistive) haute vitesse pouvant atteindre 1 Mo, avec un accès à 100 MHz. La mémoire MRAM délivre des vitesses d'écriture plus rapides ainsi qu'une endurance et une rétention supérieures à celles de la mémoire Flash.

De plus, le RA8T2 est équipé d'une mémoire TCM (Tightly Coupled Memory) de 256 Ko pour le Cortex-M85 et de 128 Ko pour le Cortex-M33. La mémoire TCM procure ici des performances en temps réel de haute précision avec moins de gigue et peut fournir des performances stables dans le traitement de la commande moteur avec de nombreuses interruptions et branches.

Les microcontrôleurs RA8T2 intègrent en outre une fonction de timer qui prend en charge la fonctionnalité PWM (modulation de largeur d’impulsion) jusqu’à 300 MHz et permet une manipulation par le logiciel de commande et une génération de formes d'onde pour piloter les onduleurs. La fonction PWM complémentaire du timer, optimisée pour les onduleurs, facilite la mise en œuvre d'algorithmes de contrôle, tels que la sortie PWM complémentaire pour plusieurs phases (monophasées et triphasées), l'insertion automatique de temps morts, la génération de PWM asymétrique et la liaison avec des comparateurs et des convertisseurs analogiques-numériques. Le timer est également équipé d'une fonction de comptage de phases, ce qui permet de contrôler les servomoteurs qui nécessitent des informations sur la position des axes à l'aide d'un codeur à impulsions biphasé.

Enfin, un convertisseur analogique/numérique iontégré au sein du circuit est doté d’une résolution de 16 bits et d'une fonction d'échantillonnage et de maintien spécifique à chaque canal (trois canaux), ce qui permet un échantillonnage simultané de haute précision des valeurs de courant triphasé. Ce qui, selon Renesas, élimine le besoin de traitement de correction, réduit la charge logicielle et contribue à améliorer la précision du contrôle.

Quant à la fonction Port Output Enable (POEG) et le comparateur haute vitesse présents, ils permettent de couper rapidement la sortie PWM lorsqu'une surintensité est détectée.