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www.microchip.com/xlp 超低消費電力(XLP) PIC ® マイクロコントローラ XLP PIC ® MCU

超低消費電力(XLP) PIC マイクロコントローラww1.microchip.com/downloads/jp/DeviceDoc/30009941G_JP.pdf周辺モジュールの統合による低消費電力化 CIP(コアから独立した周辺モジュール)と、その他の高度に統合された周

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超低消費電力(XLP) PIC®マイクロコントローラ

XLP PIC® MCU

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Microchip社のXLP PIC® MCUますます多くのウェアラブル、ワイヤレスセンサ、スマート製品がIoT(モノのインターネット)に接続されるようになり、省エネルギの重要性はさらに増しています。今日のネットワーク接続アプリケーションは低消費電力である事が必須であり、中には電池交換なしで20年以上の動作が求められるものもあります。このようなアプリケーションに対応するため、Microchip社の超低消費電力(XLP)テクノロジ採用製品は、動作時もスリープ時も業界最小レベルの消費電流を実現しています。

XLP PIC MCUの特長

XLP PIC MCUアプリケーションの例IoT(モノのインターネット)■■ リモコン■■ セキュリティ■システム■■ 携帯型計測器■■ 無線センサ■■ 電子錠■■ 物資追跡

ウェアラブル機器■■ フィットネス■モニタ■■ ウェアラブル■センサ

スマートエネルギー■■ 電力メータ■■ 流量計■■ スマートプラグ■■ 電力量管理

コネクテッド ホーム■■ Bluetooth®■Low■Energyデバイス■■ セキュリティ■■ サーモスタット■■ 煙感知器

環境発電■■ 太陽光発電■■ RF電源デバイス

医療■■ 血糖値計■■ 血圧計■■ 患者モニタ■■ パルス■オキシメータ

2 XLP PICマイクロコントローラ

低消費電力MCUの先を見据えて

複数の復帰要因を サポートする 低消費電流 スリープモード■■ 最小9■nAのスリープ電流■■ 最小45■nAのブラウ■ンアウト■リセット(BOR)電流■■ 最小400■nAのリアルタイム■クロック電流■■ 最小200■nAのウォッチドッグ■タイマ(WDT)電流

バッテリに優しい機能■■ 20年以上のバッテリ動作が可能■■ 安全な動作をサポートする低消費電力スーパーバイザ(BOR、WDT)■■ CIP(コアから独立した周辺モジュール)がCPUの負荷を軽減し、複雑なタスクを最小限の電力消費で自律的に実行

Vbatバッテリ バックアップ■■ Vdd喪失時の自動切り換え■■ リアルタイム■クロック/カレンダ(RTCC)とユーザレジスタを維持■■ 1.8 ~ 3.6■Vの電源(ボタン電池)から別途電源供給

多彩なXLP MCU 製品を用意■■ 8~ 121ピン、■4~ 256■KBフラッシュ■■ 幅広いパッケージ選択肢■■ 90%以上の命令を1サイクルで実行する効率的な命令セットにより、動作時最小35■µA/MHzの消費電流

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IoT対応組み込みシステムのクラウド接続IoT(モノのインターネット)は、あらゆる場所でモノやデバイスの相互動作に大きな変化をもたらしています。IoTによって世界全体がつながりつつあります。XLP■PIC®マイクロコントローラとMicrochip社が提供する各種有線/無線技術と組み合わせる事により、IoTのエンドツーエンド■ソリューションを設計できます。以下に示すMicrochip社製品を補完的に使う事で、組み込みシステムをクラウドに接続し、その全てのメリットを活用できます。■■ ■XLP■PIC■MCU■(RF4CE、MiWi™無線ネットワーク■プロトコル等の通信スタックを実行)■■ ZigBee®およびIEEE■802.15.4低消費電力無線モジュール■■ 認証済みのWi-Fi®、BluetoothおよびBluetooth■Low■Energy■(BTLE)モジュール■■ LoRa®長距離通信モジュール

ウェアラブル向けエンドツーエンド設計ソリューション超小型のウェアラブル■デバイスは、単体のアクセサリとしてもスマートフォンの付属品としても急速に普及しつつあります。医療診断、フィットネス■モニタリング、パーソナル■エンターテインメント等、様々なアプリケーション向けに新しいウェアラブル■テクノロジが開発されています。Microchip社は長年高集積、低コストの組み込みシステムをお客様に開発して頂けるようにXLP■PICマイクロコントローラの開発に力を入れてきました。Microchip社のMCU製品は、以下に示すウェアラブル設計のニーズを完全に満たす事ができます。■■ 超低消費電力■■ 薄型かつ小フットプリント■•■ QFN、uQFN、チップスケール■パッケージ■■ 個人データの保護•■ ハードウェア暗号化機能を内蔵•■ 消費電力を低減する一方で10倍の性能を提供•■ 広範な暗号化ライブラリ■■ Microchip社の無線製品と簡単に接続可能•■ 認証済みのWi-Fi、BluetoothおよびBTLEモジュール•■ シームレスなクラウド接続

3XLP PICマイクロコントローラ

Microchip社の低消費電力ソリューション

インテリジェントなヘルスケア機器の設計携帯型またはウェアラブル■タイプの医療機器の設計では、小型でありながら、消費電力を最小限に抑え、バッテリ交換なしで一定期間動作する事が求められます。Microchip社のXLPテクノロジは、動作およびスリープ中の消費電流を業界最小レベルに抑える事でバッテリ持続時間の最大化と製品サイズの最小化を可能にしています。具体的な特長は以下の通りです。■■ XLPインテリジェント■アナログPIC■MCU•■ 16ビットΔ-Σ型A/Dコンバータ(ADC)および高速10■Msps■12ビットSAR■ADCによる高精度計測•■ オペアンプ、高速コンパレータ等のインテリジェント■アナログ周辺モジュールによるシステムコストの削減と高集積化

•■ LCDおよびUSBモジュールの内蔵■■ 静電容量式mTouch®センシングによる最新ヒューマン■インターフェイスへの対応■■ 単セルバッテリで動作■■ 薄型かつ小フットプリント■•■ QFN、uQFN、チップスケール■パッケージ■■ Microchip社の各種製品と簡単に接続可能•■ センサ■フュージョンハブ•■ 認証済みのWi-Fi、BluetoothおよびBTLEモジュール•■ シームレスなクラウド接続

*■日本国内電波法に関しては弊社までお問い合わせください。

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信頼性の高い温度管理IoTが本格化してくると、家庭内の電化製品とセンサを管理する上でサーモスタットが中心的な役割を果たすようになるでしょう。すると、これら全てのセンサを一元的に扱える専用のインターフェイスが必要になってきます。XLP■PICマイクロコントローラを使ったコネクテッド■ホーム■コンソールを使うと、以下の機能を活用してスマート■サーモスタットやホーム■オートメーション■コントロールの設計を始める事ができます。■■ ■LCDドライバ内蔵のXLP■PIC■MCUによる多彩な情報表示■■ ■低消費電力無線モジュールとの容易な統合によるIoT接続■■ RF通信スタックをサポートする大容量メモリのLCD■MCU■■ 静電容量式mTouchセンシングによる最新のヒューマン■インターフェイス■■■ 単セルバッテリによる動作■■ 複数の温度センサを使った温度レンジの相互補完

4 XLP PICマイクロコントローラ

各種有線/無線接続通信技術は、これまで長年家庭と産業で一般的に使われてきました。クラウド■コンピューティング、モノのインターネット、スマートグリッド■イニシアティブをサポートするアプリケーションの最近のトレンドは、標準化された低消費電力の通信技術に対する新しい需要を作り出しました。Microchip社のXLP■PICマイクロコントローラは多種多様な通信をサポートしており、アプリケーションに追加する接続方式が有線または無線のどちらであっても対応できます。■■ USBデバイス/ホスト/OTGを内蔵したXLP■PIC■MCU■■ 各種通信プロトコル向けの無料ソフトウェア■ライブラリ•■ USB•■ BluetoothおよびWi-Fi通信•■ IEEE■802.15.4を使ったZigBeeおよびMiWiプロトコル■■ LoRa長距離通信のサポート■■ XLP■MCUとMCP2200■USB■to■UARTシリアル■コンバータの組み合わせ■■ データのアップロード/ダウンロードにUSBを使う製品向けのバッテリ寿命の延長

スマートエネルギー /スマートグリッドエネルギ需要とコストが増え続け、エネルギ効率の向上が重要課題となる中で、新たなスマートグリッドおよびスマートエネルギー■ソリューションが開発されています。これらのソリューションが目指しているのは、効果的なエネルギの分散管理、エネルギ利用率の向上、耐タンパの強化です。Microchip社はスマートグリッド、スマート■メータリング、ユーティリティ通信システムの設計に適した革新的なXLP■PICマイクロコントローラを提供しています。主な特長は以下の通りです。■■■ 省エネ設計のための業界最高レベルのXLP低電力モード■■ XLPインテリジェント■アナログPIC■MCU•■ デュアルチャンネル16ビットΔ-Σ型ADCによる高精度計測

•■ 外部インターフェイス用のLCDおよびUSBモジュール内蔵

■■ 静電容量式mTouchセンシングによる最新のヒューマン■インターフェイス■■ 以下の技術を利用した容易な接続•■ 有線Ethernet•■ Bluetooth•■ IEEE■802.15.4を使ったZigBeeおよびMiWiプロトコル•■ Wi-Fi通信•■ LoRa長距離通信

Microchip社の低消費電力ソリューション

MiWi™ Ethernet

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IoT対応設計における安全とセキュリティあらゆるモノがインターネットに接続される今日、組み込みアプリケーションにはセキュアデータと長時間のバッテリ動作が要求されます。Microchip社のXLP■PICマイクロコントローラは、消費電力を増加させる事なく内蔵のハードウェア暗号化エンジンでデータの整合性を保証します。これらのMCUは、IoTセンサノードやアクセス制御システム等のアプリケーション向けに一意のキー作成機能およびセキュアなキー保存機能を提供します。■■ ハードウェア暗号化機能を内蔵•■ AES256、DES、3DES暗号化•■ セキュアなRAM、OTPによるキー管理•■ 真性乱数生成器によるキー生成•■ タンパ検出時の自動キー破壊■■ 外部インターフェイス用のLCDおよびUSBモジュール内蔵■■ 静電容量式mTouchセンシングによるヒューマン■インターフェイス■■ 無償の通信プロトコル■スタック■■ 認証済みのWi-Fi、Bluetooth/BTLEモジュール、ZigBee、IEEE■802.15.4低消費電力無線モジュールとのシームレスな統合によるIoT接続■

*■日本国内電波法に関しては弊社までお問い合わせください。

周辺モジュールの統合による低消費電力化CIP(コアから独立した周辺モジュール)と、その他の高度に統合された周辺モジュールを内蔵したXLPテクノロジ採用PICマイクロコントローラを使うと、アプリケーションの電力要件を軽減し、コストを引き下げ、開発期間を短縮できます。LCD、オペアンプ、リアルタイム■クロック/カレンダ(RTCC)、mTouchセンシング、USB、DMA、暗号化、CIP等、低消費電力周辺モジュールによって、MCUは最小限の消費電力で新たなレベルの性能を達成しています。これらのXLP■MCUはシステムの機能を強化するモジュールを多数内蔵しており、組み込み設計に最大の価値をもたらします。低消費電力、CPUに負荷をかけない性能■ –■低消費電力の周辺モジュールがスマートに相互接続される事で、コードの追加またはCPUによる処理を必要とせずにデータ共有、論理入力、またはアナログ信号のレイテンシをほぼゼロにする事が可能です。CPUは他のシステムタスクを実行でき、フラッシュメモリの使用量も少ないため、CIPがタスクを実行する一方で、CPUは低消費電力モードを維持できます。これにより、MCUの電力消費は大きく低減します。大幅なコスト節約■ –■CIPがCPUの負荷を軽減する事で、MCUが暗号化や通信等の複雑なタスクを実行できます。そのため、複雑で高価なシステムに移行せずに済みます。また、ディスクリート部品を内蔵周辺モジュールに置き換える事でBOMコストを大幅に低減できます。

INTEGRATION FLEXIBILITY

EA

SY M

IGRA

TION

EASE OF USE INTELLIGENCE

Flexible, Integrated Peripherals

5XLP PICマイクロコントローラ

8ビットおよび16ビット低消費電力による環境発電Microchip社のXLP■PICマイクロコントローラは各種低電力モードに対応し、以下の機能を提供する事で、環境発電によるアプリケーション、バッテリを使わないアプリケーション、電力に制約のあるアプリケーションを可能にします。■■ 超低消費電力•■ 最小9■nAのスリープ電流•■ 最小45■nAのブラウンアウト■リセット電流•■ 最小200■nAのウォッチドッグ■タイマ電流•■ 最小400■nAのリアルタイム■クロック/カレンダ電流•■ 最小35■µA/MHzの動作電流■■ アプリケーションのニーズに基づく柔軟な低消費電力モード•■ アイドル、スリープ•■ 低消費電力リテンション■スリープ

•■ ディープスリープ■■ 802.15.4■RF接続を簡単に追加可能•■ 2.4■GHz•■ サブGHz■■ 以下のアプリケーションに最適•■ RFセンサ•■ 温度センサ•■ リモコン•■ セキュリティ■センサ

Microchip社の低消費電力ソリューション

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XLP Battery Life Estimator (無償でダウンロード可)XLP■Battery■ Life■EstimatorはMicrochip社が無償で提供しているPCソフトウェア■ツールです。XLPテクノロジ採用Microchip社製PIC■MCUを用いた低消費電力アプリケーションの開発を支援します。このユーティリティではMCUとバッテリの種類を選択し、それ以外の回路部分の消費電流を入力します。動作電流、スリープ電流、各モードの時間をモデル化し、バッテリ寿命を予測します。■■ 使いやすさ•■ XLPテクノロジ採用のPIC■MCUを選択する•■ バッテリの種類を選択する•■ アプリケーションの動作時間とスリープ時間を入力する•■ 周辺モジュールを選択し、アプリケーションの消費電流を入力する•■ バッテリ寿命と平均/最大電流の予測値が表示される■■ 柔軟性•■ 新しいデバイスの特性、バッテリの仕様を追加してカスタマイズできる

•■ プロファイルを保存して結果を比較できる

6 XLP PICマイクロコントローラ

XLP MCUポートフォリオ

参考資料

Microchip社のXLP製品は、ピン数、メモリ容量、内蔵周辺モジュールの組み合わせを各種取り揃えており、多様な低消費電力アプリケーションに合わせてお選び頂けます。

デバイス フラッシュメモリ(KB) ピン数 スリープ時電流

(nA) WDT (nA) RTCC (nA) 1 MHz動作時 (µA)

PIC16F14XX 14 14/16/20 25 290 – 25

PIC16F15XX 14 28 20 300 600 35

PIC16F17XX PSMC 3.5~9 28/40/44 50 500 – 35

PIC16F18XX 3.5~7 8~20 20 300 600 39

PIC16F19XX 7~28 28/44 60 500 600 150

PIC18LFXK50 8~16 20 24 450 790 170

PIC18LF14K22 8~16 20 34 460 650 150PIC18F46J11 16~64 28/44 13 813 813 272

PIC18F46J50 16~64 28/44 13 813 813 272

PIC18F87K90 32~128 64/80 25 350 720 181

PIC18F97J94 32~128 64/80/100 80 290 400 100

PIC16F1619 3.5~14 8/14/20 50 500 – 32PIC16F1719 3.5~28 14/20/28/40 50 500 – 32PICF18345 3.5~14 8/14/20 40 250 – 37PIC16F18877 7~56 28/40 50 500 – 32PIC18F45K22 8~64 28/40 10 300 – 20PIC24F16KL402 4~16 14/20/28 – 210 690 150PIC24F16KA102 8~16 20/28 20 350 490 181PIC24F16KM204 8~16 20/28/44/48 25 500 700 204PIC24F32KA304 16~32 20/28/44 20 400 500 204PIC24FJ64GA104 32~64 28/44 20 220 520 250

PIC24FJ64GB004 32~64 28/44 20 220 520 250

PIC24FJ128GB204 64~128 28/44 18 240 300 178

PIC24FJ128GA310 64~128 64/100 10 270 400 150

PIC24FJ128GC010 64~128 64/100 75 270 350 178

PIC24FJ256GB412 64~256 64/100/121 80 100 170 155

*■WDTまたはRTC■(またはその両方)の値はベーススリープ電流を含みます。I/Oピンのリーク電流は±5■nAです。■これらの値は全て最小Vddにおける代表値です(データシートに基づく)。

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アプリケーション ノート ■ AN1861: Microchip社のRN4020モジュールと16ビットPIC®マイクロコントローラを使ったBluetooth®■Smart通信

■ AN1556: Microchip■PIC24Fマイクロコントローラとアナログデバイスを使った血圧計の設計

■ AN1416: 低消費電力設計ガイド:■MCUの観点から消費電力を低減する方法を網羅的に解説

■ AN1267: XLP■Technology:■An■Introduction■to■Microchip's■Low-Power■Devices

デザインセンターXLPデザインセンター (www.microchip.com/XLP)では、XLP■MCUとデータシートの一覧の他、以下の参考資料をご覧頂けます。■■ XLP開発ツール■■ 低消費電力アプリケーション■ノート■■ ヒントとコツ■■ ウェブセミナーと動画

7XLP PICマイクロコントローラ

参考資料

主な開発ツールXLP 8ビット開発ボード(DM240313)

このボードを使うと、XLP■PIC■MCUの8ビットファミリを用いた開発が可能です。■■ ■PIC16およびPIC18■MCUをサポート

■■ ■LCDディスプレイ、LED、可変抵抗、温度センサ、EEPROM

8ビットCuriosity開発ボード(DM164137)低コスト8ビット開発プラットフォームであり、初めてPIC■MCU■をお使いになるユーザ、メーカー、高機能で迅速に試作できる基板をお探しのユーザを対象にしていま

す。特長は以下の通りです。■■ プログラマおよびデバッガ内蔵■■ 容易なIoT接続■■ 140を超えるClick™ボードをサポートするmikroBUS™ソケット×1

Explorer 8開発キット(DM160228)このExplorer■8開発キットは、6~ 100ピンの多数の8ビットPIC■MCUをサポートし、短期間でのコンセプト実証を可能にするツールです。特長は以下の通りです。■■ ■高度な統合により、すぐに最適な状態で利用可能

■■ Digilent社のPmod™をサポートするPmodソケット×2■■ 140を超えるClickボードをサポートするmikroBUSソケット×2

PICDEM™ Lab II開発プラットフォーム(DM163046)

8ビットPIC■MCUと一緒に使う開発および教育用プラットフォ■ームです。特長は以下の通りで■す。■■ ■アナログおよびミクストシグナルに特化した機能

■■ ■140を超えるClickボードをサポートするmikroBUSソケット×2

XLP 16ビット開発ボード(DM240311)超低消費電力(XLP)向けに設計されたこのボードを使うと、16ビットXLP■PIC■MCUのPIC24Fファミリを用いた開発が可能です。■■ 20/28ピンデバイスをサポート■■ ■PICtail™コネクタによりRFモジュール、SD/MMCストレージ、音声再生モジュール等をサポート

■■ ■LED、静電容量式ボタン、機械式ボタン、可変抵抗、温度センサ、EEPROM

LCD Explorer開発ボード(DM240314)このボードを使うと、100ピンの16ビットPIC■MCUファミリを用いた開発が可能です。■■ 各種電源に対応■■ ■96セグメントLCDディスプレイ、LED、ボタン、mTouch静電容量式ボタン

■■ PICtailコネクタMPLAB® REAL ICE™インサーキット エミュレータ電力モニタ(AC244008)

消費電流の大きいコード部分をリアルタイムに特定、取り除く事を可能にする開発プラットフォームです。MPLAB■REAL■ ICEインサーキット■エミュレータ、MPLAB■X■ IDEと組み合わせる事により、Microchip社の全てのPIC■MCUを対象に、コード

の特定部分が消費する電力の計測、グラフィック表示、最適化が可能です。インテリジェント アナログ内蔵PIC24F向けMPLABスタータキット(DM240015)

このキットはBOMコストを削減し、ノイズを軽減し、スループットを向上させる先進のアナログ機能を内蔵したPIC24F「GC」ファミリを採用しています。特長は以下の通りです。

■■ ■クリーンなアナログ信号アクセスと信号品位を得るためのアナログヘッダ■■ 光センサ、ポテンショメータ、マイク、温度等のオンボードセンサ■■ 296ドットマトリクス■アレイによる文字表示および17個のアイコンの表示が可能なカスタムLCD■■ デバッガ/プログラマ内蔵

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ここに記載した情報は、予告なく変更する場合があります。Microchip社の名称とロゴ、Microchipロゴ、MPLAB、PICは米国およびその他の国におけるMicrochip Technology Incorporatedの登録商標です。MiWi、PICDEM、PICtail、REAL ICEは米国およびその他の国におけるMicrochip Technology Incorporatedの商標です。mTouchは米国におけるMicrochip Technology Incorporatedの登録商標です。LoRaの名称および関連ロゴはSemtech Corporationまたはその関連会社の商標です。その他本書に記載されている商標は各社に帰属します。© 2016, Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. 9/16 DS30009941G_JP

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サポートMicrochip社は、お客様が短期間で効率良く製品を開発できるようサポートの充実に努めています。製品とシステムのサポートを提供できる、フィールド アプリケーション エンジニアと技術サポートの世界的ネットワークを維持しています。さらに www.microchip.com で、以下のサービス分野を用意しています。■■ サポートリンクは質問を短時間で解決する方法を提供し

ます。http://support.microchip.com■■ サンプルリンクはMicrochip社デバイスの無償評価サン

プルを提供します。http://sample.microchip.com■■ フォーラムリンクはナレッジ データベースとユーザ同士

のディスカッションを提供します。 http://forum.microchip.com■■ 購入リンクはMicrochip社の販売代理店の所在地をご覧

頂けます。www.microchip.com/sales

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南北アメリカアトランタ■Tel: 678-957-9614オースティン■Tel: 512-257-3370ボストン■Tel: 774-760-0087チャンドラー■Tel: 480-792-7200シカゴ■Tel: 630-285-0071クリーブランド■Tel: 216-447-0464ダラス■Tel: 972-818-7423デトロイト■Tel: 248-848-4000ヒューストン■Tel: 281-894-5983インディアナポリス■Tel: 317-773-8323ロサンゼルス■Tel: 949-462-9523ニューヨーク■Tel: 631-435-6000サンノゼ■Tel: 408-735-9110トロント■Tel: 905-673-0699

ヨーロッパオーストリア■-■ヴェルス■Tel: 43-7242-2244-39デンマーク■-■コペンハーゲン■Tel: 45-4450-2828フランス■-■パリ■Tel: 33-1-69-53-63-20ドイツ■-■デュッセルドルフ■Tel: 49-2129-3766400ドイツ■-■カールスルーエ■Tel: 49-721-625370ドイツ■-■ミュンヘン■Tel: 49-89-627-144-0イタリア■-■ミラノ■Tel: 39-0331-742611イタリア■-■ヴェニス■Tel: 39-049-7625286オランダ■-■ドリューネン■Tel: 31-416-690399ポーランド■-■ワルシャワ■Tel: 48-22-3325737スペイン■-■マドリッド■Tel: 34-91-708-08-90スウェーデン■-■ストックホルム■Tel: 46-8-5090-4654イギリス■-■ウォーキンガム■Tel: 44-118-921-5800

アジア/太平洋インド■-■バンガロール■Tel: 91-80-3090-4444インド■-■ニューデリー■Tel: 91-11-4160-8631インド■-■プネ■Tel: 91-20-3019-1500日本■-■大阪■Tel: 81-6-6152-7160日本■-■東京■Tel: 81-3-6880-3770韓国■-■大邱■Tel: 82-53-744-4301韓国■-■ソウル■Tel: 82-2-554-7200マレーシア■-■クアラルンプール■Tel: 60-3-6201-9857マレーシア■-■ペナン■Tel: 60-4-227-8870フィリピン■-■マニラ■Tel: 63-2-634-9065シンガポール■Tel: 65-6334-8870台湾■-■新竹■Tel: 886-3-577-8366台湾■-■高雄■Tel: 886-7-213-7830台湾■-■台北■Tel: 886-2-2508-8600タイ■-■バンコク■Tel: 66-2-694-1351

2015/12/16