工程师说 | 支持高速高精度控制和EtherCAT通信的RZ/T2L MPU

在制造业中，人们试图通过“连接”来提高生产率。近年来，旨在通过整合生产管理（IT）与生产现场（OT）进一步提升生产率的Industry 4.0，便是IIoT进程中的一例。在这种趋势下，连接制造设备的网络正在从传统的现场总线快速过渡到以太网，以实现更快的通信速度。

清水 寛樹

Staff Bus Dev Specialist

面向工业设备的以太网有几种通信协议标准，比如PROFINET和EtherNet/IP等。不过，近年来发展特别迅速的是EtherCAT。如下图所示，它的市场份额在过去两年增长了7%。

图1：按工业以太网协议划分的份额

EtherCAT市场份额增加的原因是其应用于制造设备以外的广泛领域，如楼宇自动化设备、医疗设备和风力发电等发电设备。这样，应用于不断扩大与成熟的领域和标准中的设备，需要大幅度扩展各种产品阵容，包括从高性能产品到更为小型且物美价廉的产品。为此，瑞萨电子提供能供开发各种产品的MPU产品阵容，并为用户提供相应的开发环境。

其中，为了应对EtherCAT需求，我们增加了兼容EtherCAT通信的MPU“RZ/T2L”产品阵容，可实现高速、高精度实时控制。

性能介绍

RZ/T2L继承了高端产品RZ/T2M和工业以太网通信产品RZ/N2L的硬件架构，聚焦于上述快速增长的EtherCAT通信市场。它采用了与RZ/T2M一样的主CPU，搭载了工作频率高达800MHz的Arm® Cortex®-R52。此外，它的外设功能也与RZ/T2M保持一致，可实现高速、高精度的实时控制。还有，它的工业通信部分着眼于EtherCAT，配备经过市场验证的Beckhoff公司的EtherCAT从站控制器。

通过板载功能优化，它能同时实现交流伺服电机所需的高速处理和确保高实时性能的EtherCAT通信。并且，它的面积比RZ/T2M整整减少了50%，有助于小型化产品的开发。

图2：RZ/T2L概要框图

此外，它最多可以使用3个EtherCAT端口，支持EtherCAT分支从站。这样可提高分支布线的可用性和灵活性，适用于需要减少网络布线的设备开发。

图3：应用EtherCAT 3端口的分支从站效果

还有，面向RZ/T2L的软件开发环境也与RZ/T2M、RZ/N2L和其他MPU/MCU一样，提供灵活配置软件包（FSP），有利于沿用软件资产。即使在每种产品机型更换MPU和MCU的情况下，也无需从头开始设计软件，可以大大缩短软件的开发周期。

图4：RZ/T2L FSP配置图

伴随该产品的发布、产品阵容从高精度控制/支持多协议的RZ/T2M扩展到小型/兼容EtherCAT的RZ/T2L，以及通信用RZ/N2L。由于能够扩展性地应用软件资产和开发环境，因此有助于加速设备开发以满足各种市场需求。

图5：支持用户可扩展的产品开发

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相关资料

Renesas Starter Kit+ for RZ/T2L

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzt2l-rsk-renesas-starter-kit-rzt2l

视频：RZ/T2L High-performance MPU for Real-Time Control with EtherCAT

https://www.renesas.cn/cn/zh/video/rzt2l-high-performance-mpu-real-time-control-ethercat

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