瑞萨 RZ/N1S 工业以太网传感器中枢技术方案

瑞萨电子工业以太网传感器中枢解决方案，以 RZ/N1S 微处理器（MPU）为核心，整合电源管理、存储及多类型传感器，构建从数据采集到工业级传输的完整硬件架构，可实现传感器数据向 PLC / 控制器的高效传输，适用于工业自动化场景下的设备状态监测、环境感知等应用。瑞萨电子代理商-中芯巨能为您介绍该方案的特点及关键芯片参数。

一、方案核心架构与协议支持

该方案硬件架构采用模块化设计，核心为 RZ/N1S MPU，外围集成电源稳压器、存储器件、总线缓冲器及多类型传感器，支持多接口传感器接入与多协议工业以太网传输。

接口兼容性：传感器端支持 CAN、RS-485、I2C 等工业常用接口，可接入流量、环境、生物感知等多类型传感器；

协议覆盖范围：：工业以太网端兼容 EtherCAT、以太网 / IP、PROFINET、Modbus-TCP、OPC UA 等主流协议，同时支持 IO-Link 标准，满足不同工业控制网络的接入需求。

二、关键硬件模块技术参数

1. 核心处理器（RZ/N1S MPU）

作为方案控制核心，采用双内核架构：

内核配置：Arm Cortex-A7（最高 500MHz）+ Arm Cortex-M3（最高 125MHz），支持通信软件与应用软件分离部署（Cortex-M3 运行通信协议栈，Cortex-A7 运行数据处理应用）；

硬件优化：集成工业以太网控制器，减少外围器件依赖，可降低 BOM 成本 30% 以上，缩小 PCB 面积约 25%；

封装选项：196LFBGA（型号 R9A06G033VGBA#AC1）与 324LFBGA（型号 R9A06G033NGBG#AC1），适配不同复杂度的硬件设计。

2. 电源管理模块

采用两款高性能降压稳压器，保障系统供电稳定性：

ISL85410：同步降压架构，输入电压范围 3V-40V，输出电流 1A，集成 FET，支持工业级宽温（-40℃至 125℃），封装为 12DFN；

ISL8088：双路输出设计，每路输出电流 800mA，低静态电流（IQ）特性，适配微处理器、FPGA 等低功耗器件供电，封装为 10DFN。

3. 存储与总线器件

存储器件：包括 16KB 工业级 I2C EEPROM（R1EX24016），用于存储配置参数；16Mb 非易失性 MRAM（M3016204），3V 供电，具备高速读写与抗干扰特性；

总线缓冲器：ISL33002 I2C 总线缓冲器，集成电平转换与上升时间加速器，支持热插拔，提升 I2C 总线通信稳定性与扩展能力。

4. 传感器与接口器件

通信接口：ISL32745E RS-485 收发器，支持 6kV VDE 增强隔离，传输速率达 40Mbps，全双工模式，保障远距离（最大 1.2km）通信可靠性；

功能传感器：涵盖流量（FS2012，精度 ±2%）、生物光感（OB1203，临床级校准）、TVOC 空气质量（ZMOD4410，检测范围 0-6000ppb）、温湿度（HS3001，湿度精度 ±2% RH）、飞行时间测距（ISL29501，测距范围 0-10m）等类型，满足工业环境多维度感知需求。

三、关键器件信息

在该方案中，核心器件的型号与封装信息如下：RZ/N1S MPU 提供两种选型，分别为型号 R9A06G033VGBA#AC1（封装 196LFBGA）与型号 R9A06G033NGBG#AC1（封装 324LFBGA）；电源管理模块中的 ISL85410 稳压器，型号为 ISL85410FRZ-T7A，封装为 12DFN；ISL8088 稳压器型号为 ISL8088IRZ，封装为 10DFN；TVOC 空气质量传感器 ZMOD4410 的选型型号为 ZMOD4410AI1R，无特定封装标注。

该方案通过硬件集成与协议优化，可快速部署工业传感器数据采集节点，降低开发周期，适用于智能制造、过程控制等领域的数字化升级项目。瑞萨电子代理商-深圳市中芯巨能电子有限公司，为制造业厂家的工程师或采购提供选型指导+数据手册+样片测试+技术支持等服务。如需文章中的产品规格书、样片测试、采购、技术支持等需求，请加客服微信：13310830171。