收購IDT之後，瑞薩電子首次展示整合雙方技術的系統級解決方案

摘要：5月28日，瑞薩電子2019產品及系統方案研討會——廈門站正式召開。在此次活動上，瑞薩電子不僅展示了自己的多款嵌入式解決方案，還首次展示了IDT的多款物聯網解決方案，以及融合了瑞薩電子與IDT雙方技術的系統級解決方案。

去年9月11日，瑞薩電子宣布以63億美元收購美國模擬晶元大廠IDT。今年3月下旬，這項交易已經完成。至此，瑞薩電子也成為了日本最大的半導體廠商。該項收購也將進一步補足瑞薩電子對於模擬器件、感測器的覆蓋，將可幫助瑞薩電子提供更為豐富的嵌入式解決方案，擴大包括物聯網、5G及工業領域等在內的快速增長市場中的業務增長機遇。

5月28日，瑞薩電子2019產品及系統方案研討會——廈門站正式召開。在此次活動上，瑞薩電子不僅展示了自己的多款嵌入式解決方案，還首次展示了IDT的多款物聯網解決方案，以及融合了瑞薩電子與IDT雙方技術的系統級解決方案。

下面我們就通過展示的一些案例來進行介紹：

高靈敏度互感式電容觸控方案

眾所周知，目前的智能手機、平板電腦等設備主要都是通過電容式觸摸技術來實現交互操控的。而在一些家電、冰箱等物聯網設備上也會存在一些觸摸按鍵，這些也大多是基於電容式觸摸技術。不同的是，前者的優勢在於支持多點觸控、操控靈敏度高、耐用；而後者雖然優勢則在於所需的組件較少，成本更低，但是操作自由度低，靈敏度低，抗干擾性差，這也使得其整體體驗較差。

對此，瑞薩電子擁有具備高靈敏度和抗雜訊干擾能力的觸摸按鍵解決方案，其不僅支持傳統的電容自感應方式，還同時加入了電容互感方式，這也使得該方案不僅可通過按鍵矩陣增加觸摸按鍵的數量，還可提升防水能力（抗干擾）。

據介紹，該觸控按鍵方案基於瑞薩電子的RX231系列低功耗MUC，其不僅可以透過10nm厚的亞克力材料和木板進行感應，也可實現300mm範圍的接近感應，並且抗干擾度通過了IEC61000 4-3 / 4-6 Level 3的測試。

瑞薩電子現場演示在流水干擾中仍然能夠實現準確的觸控操作

基於瑞薩電子的該觸控按鍵方案，使得客戶可以更為自由的選擇觸控按鍵的表面蓋板材料，可以支持更厚的材料，也可支持戴手套觸控，還可以在木板材料上實現觸控按鍵。另外其較強的抗干擾性和防水性也使得在流水中使用觸摸按鍵成為了可能，基於薄膜觸控按鍵也能在彎曲的表面上實現觸控。

2、自動感應取液器

隨著人們生活質量的提升，對於衛生環境及健康也是越來越重視。因此也推動了感應式水龍頭、自動感應皂液器、自動感應消毒器等設備的出現。這類設備優勢在於非接觸式即方便可用，避免了細菌的交叉感染。

而對於此類設備來說，需要支持可快速喚醒，具備低功耗、高穩定性、高可靠性和低成本等特性。

瑞薩電子此次也展示了基於其超低功耗MCU RL78/G11 高性能低壓差線性穩壓器ISL9001A（具有低待機電流和高PSRR）的自動感應皂液器的解決方案。

據介紹，瑞薩電子的自動感應皂液器方案在待機模式時可以通過ISL9001A以25μA超低靜態電流維持運轉，功耗非常的低，當需要工作時，RL78/G11可以在4μs內快速喚醒工作（有效喚醒電流降低了20%，喚醒時間縮短了94%），2s內即可出液。此外，使用RL78/G11可以減少電池管理IC以及外部CMP、PGA和DAC等外設，這也使得該方案的BOM成本進一步降低。

而瑞薩電子的該方案，不僅適用於自動感應皂液器，也可適用於其他類似的自動感應取液器。

攜帶型吸塵器解決方案

瑞薩電子的攜帶型吸塵器解決方案採用了RL78/G1F系列MCU來控制無感測器3相直流無刷電機，可控的最高轉速可達50000rpm，有強力和標準兩檔可選。在電池管理方面，採用的是ISL94202管理6節可充電鋰離子電池（3400mAh），支持智能BMS電池管理，無操作時可自動進入低功耗模式。

在安全性方面，BL78/G1F內置了PGA、比較器和PWMOPA功能可以實現過電流監測和PWM輸出強制截止功能。而ISL94202還提供了過壓保護功能、欠壓保護和過溫保護功能。

瑞薩電子錶示，為RL78系列中的MCU提供真空吸塵器應用等MCU。這些微控制器具有提供細粒度電機控制所需的性能，同時大大降低了功耗。該解決方案非常適合用於中檔真空吸塵器。

PM2.5攜帶型電池監視器

瑞薩電子PM2.5攜帶型電池監視器參考方案具有兩個功能，一個是PM2.5濃度測試功能，另一個則是攜帶型充電器。瑞薩電子通過RL78/L12 ISL6294 ISL97656，將以上兩個功能整合在了一起，並同時帶有LCD顯示屏。

PM2.5檢測功能可以實時測量和檢測空氣污染物 PM2.5 的濃度。PM2.5的濃度數值將顯示在LCD顯示屏上，並通過 LED 指示燈指示空氣質量。如果 PM2.5 濃度超過預設濃度閾值或電池電壓低於2.8V，PM2.5 檢測儀會通過蜂鳴器發出警報。

作為攜帶型電池，它還具有充電和供電功能，並通過四個 LED 指示燈顯示電池容量。

該解決方案採用瑞薩電子RL78/L12 低功耗、緊湊型的LCD MCU，具有 I/O 埠、A/D 轉換器、蜂鳴器、LCD 控制器、STOP 模式等功能。同時，在封裝、存儲器和外設方面，可具有出色的可擴展性。

ISL97656（DC-DC升壓IC）升壓穩壓器，工作頻率高，效率高，用於實時管理放電；ISL6294（高壓輸入電壓充電器）用於管理充電。

氣體感測器解決方案

作為氣體感測器領域的重要供應商，IDT的氣體感測技術已經在實際應用中，經過了10多年的驗證。其採用的是金屬氧化物(MOX)氣體感測器，通過金屬氧化物製成的氣敏薄膜作為阻抗器件，氣體分子和敏感膜之間能交換離子，發生還原反應，引起敏感膜電阻的變化。作為感測器還要求這種反應必須是可逆的，即為了消除氣體分子還必須發生一次氧化反應。感測器內的加熱器有助於氧化反應進程。薄膜氣敏器件因具有良好的穩定性、能在較低的溫度下工作、檢驗氣體種類多、工藝成熟等優點，是目前的主流方案。

ZMOD4410是IDT推出的用來檢測總揮發性有機物(TVOC)和監測室內空氣質量(IAQ)的氣體感測器模塊，包括氣體檢測元件和CMOS信號調理IC（IDT的ZSSC3250）。模塊的檢測元件包括基於硅(Si)MEMS結構的加熱元件和金屬氧化物(MOX)化學電阻器,而信號調理器控制感測器溫度和測量MOx導電率(氣體濃度的函數)。I2C介面高達400kHz，可調ADC解析度，最高16位，內置用戶數據的非易失存儲器(NVM)，工作溫度-40℃ 到65℃，工作電壓1.7V到3.6V，主要用在室內空氣檢測，用於健康和舒適的家庭，辦公室和個人環境的監視器，檢測有害材料和不健康條件如建築材料煙霧。

雖然感測器模塊內的ASIC控制實際的MOx和MEMS感測元件，但基於MCU的電子模塊控制I2C到USB通信介面。系統可以通過雙向USB連接連接到Windows PC，並且可以使用提供的評估軟體啟動感測器。在標準操作方法中，輸出顯示為原始信號（電阻），標準化室內空氣質量（IAQ）額定值和估計的CO 2（eCO 2）。

據瑞薩電子介紹，ZMOD4410的功耗可低至1mW，感測器操作參數（如採樣時間）還可定製，以實現靈活性。

溫濕度感測器解決方案

目前在智能家居、白色家電、工業、醫療等領域，溫濕度感測器已經是被廣泛應用。IDT在這方面也有對應的HS300X產品系列，精度可達±1.5%RH～±3.8%RH對應於不同用戶群體的不同精度的需求。

此外，IDT還推出了SDAH02評估套件，用於評估和配置典型應用中的HS300X系列高性能相對濕度和溫度感測器。藉助帶LCD顯示屏的電池供電型攜帶型感測系統，用戶可以快速監測環境相對濕度和溫度。通過一個按鈕即可選擇不同模式並繪製數據，從而顯示隨時間變化的相對濕度或溫度讀數。

瑞薩電子錶示，HS300X系列具有精度高，響應時間短，集成度高，穩定性高，低功耗等特性。其中，靜態電流消耗最低可達±1.0μA，集成度高也使得整體解決方案尺寸更小，可適合空間有限的應用，成本也可以進一步降低。

電子生物感測器解決方案

針對運動、健康和醫療應用領域的心率、血氧監測需求，瑞薩電子也有整合了瑞薩電子MCU以及基於IDT OB1203光感測器的血氧、心率測量解決方案。

IDT的OB1203感測器模塊將光源和驅動器集成在一個光學優化的封裝中，集成了多通道光感測器（LS/CS）、接近感測器（PS）和光電容積測量感測器（PPG），無需可見光開口。該模塊可以通過將光照進皮膚並測量因血液流動而產生的光散射，通過適當的演算法，它可以確定人的心率、血氧飽和度（Spo2）、呼吸頻率和心率變異性（壓力的測量）。

該設備的主要LS應用程序是在智能手機或其他移動設備中，以啟用顯示面板的亮度控制。OB1203還可以確定附近物體的接近度，以支持觸摸屏顯示或系統功能的激活。

瑞薩電子MCU 集成了OB1203所需的片上 A/D 和 D/A 轉換器以及 LCD 驅動控制電路。這些片上功能減少了外部元器件的數量，使 MCU 成為緊湊型和低成本心率、血氧計解決方案的理想選擇。

RX651/RX65N LCD顯示方案

RX651/RX65N是瑞薩電子去年針對圖形界面應用推出的MCU，該產品包括一個嵌入式TFT控制器及具有高級特性的集成式2D圖形加速器，非常適合用於物聯網邊緣設備或系統控制應用中的TFT顯示圖形設計。

RX651/RX65N內置的LCD控制器和2D繪圖引擎，最大支持WQVGA/16位彩色和VGA/8位彩色，具有3層Alpha 混合，以及多種像素格式。並且，可將其640 KB的大容量片上RAM用作顯示幀緩衝器，從而節省外部RAM，確保實現成本優化型設計。

特別是2D繪圖引擎的加入，使得RX651/RX65N LCD顯示方案擁有了硬體級的2D繪圖加速能力，減少了CPU的負擔。

與此同時，瑞薩電子和軟硬體及嵌入式系統開發工具供應商SEGGER通過協作，還為使用瑞薩電子新型 RX65N/RX651 微控制器 (MCU) 的商用客戶免費提供功能強大的SEGGER emWin GUI軟體包，可以使用在包括工業、醫療、消費、智能家居、白色家電和汽車等所有細分市場中。

空氣質量及溫濕度開發套件

如果說，前面的很多解決方案還只是瑞薩電子或者IDT各自獨立的解決方案，那麼這款「空氣質量及溫濕度開發套件」則首次將瑞薩電子、IDT，以及瑞薩電子之前收購的Intersil的解決方案整合到了一起，形成了一個統一的完整的系統級解決方案。

根據瑞薩電子公布的資料顯示，該「空氣質量及溫濕度開發套件」整合了原Intersil的USB充電管理IC ISL9230、LDO IC ISL80505和升壓IC ISL9113，IDT的溫濕度感測器HS3001，瑞薩電子的S5D9 MCU（用於採集感測器信息，後續將擴充到RX/RL系列）以及JLOB MCU S123。此外，還採用了眾多中國本土的元器件供應商的器件，加強了對於本地化的支持，加快產品的上市周期。

在功能方面，該「空氣質量及溫濕度開發套件」內置鋰電，可以獨立工作，可支持溫濕度、PM2.5檢測，並帶有LCD屏可以顯示相應的檢測數據，同時其內置WiFi模塊，可以聯網將數據傳輸到雲上，用戶可以在線通過後台查閱歷史的溫濕度及PM2.5監測數據。

在雲服務方面，瑞薩電子選擇的是中國本土的百度雲作為合作夥伴，並且瑞薩電子的物聯網開發套件也通過了百度雲的官方認證。

小結：

雖然在本次瑞薩電子2019產品及系統方案研討會上，瑞薩電子和已被收購的IDT所展示的解決方案仍主要還是以獨立品牌來展現，這主要還是因為瑞薩電子正式成功收割IDT到現在也才3個月的時間。不過即便如此，我們還是看到了一些整合了雙方產品的系統級解決方案，相信後續會有更多的優秀的解決方案推出。

此前，瑞薩電子中國董事長真岡朋光也曾表示，對於IDT的收購，將為瑞薩電子帶來市場領先的模擬混合信號產品擴展公司現有產品線，而且還將帶來優秀的專業人才，提高瑞薩電子嵌入式解決方案的性能。IDT的產品與瑞薩電子的MCU、SoC和電源管理IC相結合，將可幫助瑞薩電子提供更為豐富的嵌入式解決方案，擴大包括物聯網、5G及工業領域等在內的快速增長市場中的業務增長機遇。

編輯：芯智訊-浪客劍

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