CPが最高に高いRX24T

100円マイコンのR8Cは別格としても、安くても十分機能があり、それでいてパフォーマンス(馬力)があるマイコンが必要な場合がある。
ルネサス社が発表しているマイコンで、どれが、コスト、パフォーマンス、機能が優れているか、検討してみた。
※実際は、かなり前に検討したものだが、未だにCPの高さトップに君臨している。

ちょっとした物を作る場合でも、昔には戻れない・・
※ファミコンやゲームボーイの時代はROMが高かったので、より多くのリソースを積み込む為、データ圧縮や、手動による最適化を行ったものだ、ハードウェアーがアップグレードして、記憶媒体がROMから、RAMになってCD-ROMなどの光学媒体になってから、もう容量の事で悩むような事は少なくなり、開発環境もアセンブラから高級言語に移っていった。
※PS2、EEのようにアセンブラでチューニングしなければ性能が出なかった例外的なハードもあるのだけど・・

今は、時代が違う、それでも、組み込みマイコンの場合、容量は有限だし、価格の安いデバイスはRAMも少ない、それゆえ、小さな工夫はしないとならない。
「数」を沢山作るような製品とは異なり、DIYでは機能を実現できれば、コストは度外視しても良いが、開発がやりやすいとか、リソースの再利用とか、便利で短時間で完成させる事が出来る方が良い。
C++ のテンプレートライブラリを多様したペリフェラルフレームワークは、Arduino のスケッチを書くより簡潔で判りやすく、最適化されたコードを作る事が出来る。

8/16ビットマイコンは、CPが高いと思うかもしれないが、実際はそうでは無い(ルネサス社のラインナップでは・・)、また、個人で数個単位で扱う場合と、大手が数百個、数千個、数万などスケールが異なる場合は、全く異なる価格帯になると思われるが、実際、数個のオーダーで個人が買う場合には、状況が異なる。
また、8/16ビットマイコンは、通常ポインターが16ビットで、大きな容量にアクセスする場合は、その都度、「方法」を選択してトリッキーなコードを実装しなければならない。
意外な盲点として、RXのような32ビットマイコンに比べて、同じプログラムでも、コードサイズが大きくなってしまうケースは良くある、又、内部レジスターは16ビットなので32ビットの演算では、さらに遅くなるので、場合により汎用のクラスは改修する必要もある。
32ビットマイコンは、プログラミングにおける基本的な制限はほぼ無いので、開発のしやすさや、リソースの再利用性から、少々コストが高くなっても選択したい理由となる、それでも@1000くらいだと、少し考えてしまう・・

マイコンの選択は、単純に、フラッシュの容量と内臓RAMサイズ、動作周波数などだが、マイコンの販売価格を見るに、非常にCPの高い製品がある事に気がつく。
※ARMやPIC32の価格には到底太刀打ち出来ないのだが、自分は、RXマイコンのソフトウェアー資産が豊富にあるので、ARMやPIC32よりも、RXマイコンを選択する事は十分メリットがある。
※まぁ、AVR、ARM、など各社マイコンは使った事もあるにはあるが、ルネサス社のマイコンだけにフォーカスしている人は少ないかもしれない。

RX24Tは、ブラシレスモーターのベクトル制御に特化した製品のようで、多分、エアコンや冷蔵庫などに使う目的でデザインされラインナップされた物と思う、イーサーネットやUSBは内臓していないが、他のペリフェラルが豊富で高機能なマイコンだ、そしてそれなりに安い。
※コード256K、RAM16K、データフラッシュ8K、LQFP100(10個購入時@594)
chip1stop「R5F524TAADFP#30」
※10個購入時だけど、DIY用でも10個くらいは使うだろって事で勘弁してほしい~
※RL78の256K版(@400)と比較しても、馬力を考えるとお得感がある。
※32MHzでFPU無しのRX220より安い。
※RXマイコンは、意外と命令効率が高いので、128KBの製品でも十分かもしれないが、価格差が僅かなので、256Kの製品リンクを張った。
※最近、Bバージョンが発売され、CANが使えて、RAM容量が2倍の32Kになった製品もある。(自動車向けか?)
#コード256K、RAM32K、データフラッシュ8K、LQFP100(10個購入時@657)
chip1stop「R5F524TBADFP#31」

  • RXv2コア
  • 80MHz動作(80MHz動作では、プログラムフラッシュにはウェイトが入る)
  • DSP命令(有効に使うには、アセンブラで実装する必要がある・・)
  • FPU(各種32ビットの浮動小数点命令)
  • ベクトルの正規化に威力を発揮するFSQRT(平方根)命令
  • 2.7V ~ 5.5V の単一電源動作
  • 普通に低消費電力
  • 12ビットA/D(最大1uS、3ユニット)
  • RSPI(1チャネル)※SDカードもかなり高速にアクセス可能
  • SCI(3チャネル、簡易SPI、I2Cが使える)
  • I2C(1チャネル)
  • DTC(データトランスファーコントローラー)
  • 高速で、豊富なタイマー郡(最大80MHz動作)
  • コンパレーター(4チャネル)
  • 必要十分なI/Oポート数
  • BバージョンのみCANインターフェースを備える
  • コードフラッシュの書き換え回数(1000回と少し少ない・・)

これだけの特異な特徴があり、他のRXマイコンと基本的にペリフェラルは共通。
ちょっとした用途ならこれで十分と思う、また、フラッシュROMの書き込みはシリアルで行うが(J-TAGはサポートしないが、エミュレーター専用端子FINEを持っているので、対応したE1でも当然書き込めるしデバッグもできる)、何故か、RX64Mなどと異なり、かなり高速に書き込めるので、シリアル書き込みでも開発ではあまり不自由しない。
※自分の開発スタイルでは、コードのブレークは必要としない。
※Apple、Linux、Windowsで開発出来る。
この価格帯にしては、浮動小数点がかなり強力なので、ジャイロや加速度センサーを使った姿勢制御(ロボットなど)にも、かなりマッチすると思う。
タイマーも非常に多く使えるので、RCサーボを沢山動かすのにも向いている。
多少残念なのは、コードフラッシュの書き換え回数が1000回と少し少ない。
それでも、ちょっとしたDIYボードに最適と思う。

おなじみ、レイトレーサーを走らせてみたが、約1.2秒くらいでレンダリングする。
これは、160MHz動作のESP32の10倍以上高速となっている、FPU内臓は伊達では無い。
※ピクセルの描画コストを5マイクロ秒としている。
※ESP32でのレイトレーサー速度は、ネットでの記事を参考にしており、RXマイコンに比べてあまりに遅い、ESP32はFPUを内臓しているので、ベンチマークの方法に問題があるかもしれず、単純に比較するのはフェアではないかもしれない事を付け加えておく。
200MHz動作のARMでは0.6秒との事なので、妥当なスピードと思う。

デバイスは以前に10個ほど買った(Aバージョン)ので、自分用にでも汎用ボードを作ろうと思っている。
又、折角のDSP命令も使わないのは勿体無いので、gcc 向けアセンブラ・ライブラリを実装しようと思っている、これはRXマイコン全般で使えると思う。

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