【应用】瑞萨RH850/V1R-M系列MCU：超强内核打造全新智能可编程雷达平台

时间： 2018-05-25 来源：Renesas

雷达传感器相比于其他传感器系统具有高精度、多目标追踪、不依赖观察条件等优势，广泛应用于汽车领域。并且随着汽车高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）的发展，逐渐成为当前以及未来雷达应用的关键技术。雷达传感器通过感知汽车的周围环境，从而提醒司机，并在必要时采取适当措施进行干预。伴随自适应巡航控制、先进的紧急制动系统、盲点警告以及交叉交通警报等功能的兴起，雷达感应被认为是通往自动驾驶道路的重要支柱。

图1 雷达感应的应用场景

通过增加这些功能，有助于驾驶员进行更安全、更舒适的旅程。随着汽车驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）技术的市场不断发展，汽车制造商正研究如何给汽车配置高性能的雷达感应功能，通过更优质的驾驶辅助功能来提供差异化汽车，或者在诸如新车评估等公共计划中获得更高的评分。与此同时，雷达传感器在距离分辨率、物体分离以及速度测量精度等方面的要求也在不断发展。

图2 雷达传感器工作示意图

与其他传感器系统（如照相机、超声波以及激光雷达）相比，雷达传感器具有很多决定性的优势。首先，雷达传感器可精确测量距离、速度以及角度，能够轻松检测到多个目标，并跟踪其运动，如车辆或行人。其次，光学系统（如红外线、激光雷达以及相机）一般需要依赖良好的观察条件，而雷达传感器不会轻易受到较差可见度环境的影响，雷达传感器使用电磁波探测物体，几乎不受黑暗、下雨、雪、雾或者污垢的影响。在快速变化的光线条件下，如穿越隧道时，不会对雷达系统形成障碍。因此，可以将雷达传感器安装在诸如保险杠或全息汽车标志之类的EM透明材料的后面。总而言之，雷达传感器可广泛应用于ADAS应用和AD应用。

专注于汽车电子的瑞萨公司推出的RH850/V1R-M系列微控制器（MCU），采用优化后的高性能DSP，具备灵活的可编程性，提高雷达信号处理性能的同时也提高了检测精度，不仅如此，该产品还采用低功耗技术和嵌入式闪存，使之可用于更紧凑、更低成本的雷达传感器，加上其强大320MHz双核，集成2MB大容量RAM，2MB最高速闪存，打造出全新的智能可编程雷达平台。

RH850/V1R-M系列微控制器（MCU），符合汽车应用ISO26262标准，专门针对汽车雷达应用进行了优化。RH850/V1R-M是带有多个CPU的32位单片MCU，具备代码闪存、数据闪存、RAM、DMA控制器、多种通信接口（CAN FD、Flexray、以太网、MIPI CSI2）、A/D转换器以及定时器单元等。针对汽车雷达功能，还包含了一个带有附加RAM的DSP工具包（DSPSS）和一个高速差分接口。

图3 RH850/V1R-M系列微控制器

高性能DSP，具备灵活的可编程性，提高雷达信号处理性能的同时，也提高了检测精度
RH850/V1R-M MCU旨在优化DSP中的硬件加速，允许系统开发人员将原始数据有效地处理为目标对象，与在CPU中完成的分类和跟踪程序分开。其高性能DSP可以高速、低功耗地执行雷达应用的特定算法，如快速傅立叶变换（FFT）、波束成形、窗口化、信道校准以及峰值搜索等。DSP提供高度灵活的可编程性，瑞萨专门为汽车雷达传感器开发了DSP函数库，以支持系统开发人员进行算法开发。

图4 RH850/V1R-M的高性能DSP

采用RENESAS的低功耗技术和嵌入式闪存，可用于更紧凑、更低成本的雷达传感器
RH850/V1R-M采用业内领先的40nm嵌入式闪存（eFlash）工艺，该工艺在重写周期、随机存取操作速度以及高可靠性方面拥有出色的性能。同时，先进的工艺下晶体管的寄生电容越来越小，呈现低功耗的优点。此外，RH850/V1R-M的工艺规格也满足业界最高的温度要求（T形接头150°C）。采用嵌入式闪存为系统设计人员带来了帮助，更少的PCB空间和更好的实时性，为系统设计提供了更高的集成度。

图5 RH850/V1R-M在汽车雷达应用中的系统框图

双核320MHz，集成2MB大容量RAM，2MB最高速闪存
RH850/V1R-M具有两个运行频率为320MHz的G3MH CPU内核，是RH850系列中性能最高的内核。 G3MH内核是采用两个7级整数流水线的招标量RISC架构，允许同时执行两个不同的指令，每个G3MH内核均可达到3.2DMIPS/MHz的性能。此外，RH850/V1R-M采用2MB容量的RAM，可处理雷达传感器数据的所有具体计算，如距离和速度的FFT计算、数字波束形成、恒虚警率（CFAR）以及峰值检测等。

欲知更多的产品信息和开发指南，请参考世强官网提供的数据手册：

Renesas 用于RH850系列的E1/E20仿真器和用于IE850的RH850 Pod发行笔记

Renesas RH850开发环境编码/选择指南

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