基于 Renesas RX65N 的工业控制网络应用设计方案（含原理图+方案阐述）

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。

大联大世平集团针对工业控制网络市场，推出基于 Renesas MCU RX65N 的工业控制器方案。此方案结合以太网和 USB 接口，并带有 Android 接口，可方便扩展工业控制上的其他功能，比如 HMI、Sensor 信号采集等。RX65N上配备多种加密引擎，满足工业控制网络中的安全防控。还有 Dual Bank Flash ，方便固件升级。

硬件设计说明:

主控

采用的是 Renesas MCU RX65N，该产品是主流 RX 微控制器，具有 RXv2 内核、大容量 RAM，提供增强的安全性、连接功能和人机界面 (HMI) 功能。它的基本参数如下：

RXv2 内核 120 MHz 工作频率 (34 CoreMark/mA)

2.7 至 3.6 V 工作电压

多种封装类型：64引脚（4.5mm x 4.5mm,BGA）至176引脚

配备各种通信接口，比如以太网、USB、CAN、SD 主机接口和四通道 SPI

最大2MB程序闪存，640KB SRAM（DualBank Flash 使得固件更新更方便）

HMI：TFT-LCD 控制器和 2D 图形引擎可以减少 LCD 显示时的 CPU 负载

Analog：

12-bit ADC : 8 + 21 Channels

12-bit DAC : 2 Channels

安全：

配备内存保护功能，可以防止非法访问闪存

配备TSIP，防止关键数据泄露

配备各种加密引擎：AES、TRNG、TDES、RSA、SHA

低功耗、高性价比

芯片价格较同类产品有优势

主控 MCU 框图如下图所示：

Ethernet PHY

方案采用的 Ethernet PHY 芯片是 Microchip 的 LAN8720A。LAN8720A 是体积小、功耗低、全能型 10/100以太网收发器。可通过 RMII 接口连接到 MCU。并且内置了低压调节器和 ESD 保护组件，大大降低了 BOM 成本。

电源设计

方案采用的电源芯片是 Renesas 的同步降压 DC-DC ISL80019AIRZ。其特点如下：

输入电源电压 Vin：2.7-5.5V

输出电压 Vout：0.6V-Vin

最大输出电流 Iout：1.5A

开关频率 Fsw：2MHz

过流/短路保护

过热保护

效率高达 95%

► 核心技术优势

1. 32-bit RXv2 CPU Core

2. CPU 最高工作频率高达 120MHz

3. Flash: 2048MB,读取速度：120MHz，Dual Bank 结构

4. Analog: 8 + 21 Channels 12-bit ADC and 2 Channels 12-bit DAC

5. TFT-LCD 控制器和 2D 图形引擎

6. Ethernet MAC

7. USB: PHY layer (1 channel) for host/function or OTG controller(1 channel) with full-speed USB 2.0 transfer

8. CAN (符合协议 ISO11898-1), incorporating 32 mailboxes (up to 2 channels)

9. 加密引擎: AES、TRNG、TDES、RSA、SHA

► 方案规格

1. 处理器: Renesas RXv2

2. 存储器: 2048 MB Flash

3. 频率: 120 MHz

4. 以太网：10/100 RMII

5. USB：USB-A & USB-Mini

6. Arduino 接口

7. 开发板尺寸 : 80 * 120 mm

方案来源于大大通。