【 RA4M2开发板环境搭建之串口下载1】

news2024/9/21 20:46:13

【 RA4M2开发板环境搭建1】

  • 1. 前言
    • 1.1 活动来源
    • 1.2 开发环境
    • 1.3 RA4M2开发板
  • 2. MDK环境准备
    • 2.1 keil 5下载安装
    • 2.2 安装RA4M2的软件支持包
    • 2.3 Renesas Flash Programmer安装
  • 3. RA Smart Configurator配置
    • 3.1 下载RA Smart Configurator
    • 3.2 安装RA Smart Configurator
  • 4. 新建RA4M2工程
    • 4.1 RA Smart Configurator构建工程
    • 4.2 Keil编译
  • 5. 程序下载调试
    • 5.1 配置keil hex文件
    • 5.2 使用Renesas Flash Programmer 下载hex文件
  • 6. 总结
    • 6.1 优点：
    • 6.2 缺点：
    • 6.3 建议：

1. 前言

1.1 活动来源

本次参加的是RA4M2开发板实战项目挑战赛，以“课程学习+实践挑战”方式，带领开发者了解瑞萨ARM内核MCU，设计完整项目，提升实践动手能力。官网地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2325079_1_1.html
在这里插入图片描述

1.2 开发环境

本次RA4M2开发板环境搭建是基于Windows 11平台。基于RA4M2开发板，通过RA Smart Configurator配置，采用MKD 5.35编程。我原先玩过STM32使用过Keil，这种搭建比较快速配置，因此本文将基于MDK+RA Smart Configurator搭建开发环境。

  • IDE：MKD 5.35
    在这里插入图片描述

  • 开发板：RA-Eco-RA4M2
    在这里插入图片描述

测评用的开发板是RA-Eco-RA4M2，主控芯片为R7FA4M2AD3CFP，和官方的开发板EK-RA4M2是同一个型号，512KB 代码闪存，128KB SRAM，100 引脚，LQFP 封装，板载USB转TTL模块，可用于串口通信和烧录，板载SWD接口，方便用户调试与下载。

1.3 RA4M2开发板

瑞萨电子 RA4M2 32 位微控制器 (MCU) 产品群使用支持 TrustZone 的高性能 Arm® Cortex®-M33 内核。 与片内的 Secure Crypto Engine (SCE) 配合使用，可实现安全芯片的功能。 RA4M2 采用高效的 40nm 工艺，由灵活配置软件包 (FSP) 这个开放且灵活的生态系统概念提供支持，FSP 基于 FREERTOS 构建，并能够进行扩展，以使用其他实时操作系统 (RTOS) 和中间件。 RA4M2 适用于物联网应用的需求， 如多样化的通信功能、面向未来应用的安全功能、大容量嵌入式 RAM 和较低的运行功耗（从闪存运行 CoreMark® 算法时功耗低至 81µA/MHz）。

在这里插入图片描述

从上图可以看出，RA4M2的性能和资源都是非常丰富，可玩性很强。

2. MDK环境准备

目前市面通用的MDK for ARM版本有Keil 4和Keil 5：使用Keil 4建议安装4.74及以上；使用Keil 5建议安装5.20以上版本。截止2023年2月16日，最新的是MDK-ARM Version 5.38a，笔者的MDK是5.35。

2.1 keil 5下载安装

从MDK的官网可以下载得到MDK的安装包，然后安装即可，关于的MDK安装请看这个大佬的教程。

MDK安装教程：https://blog.csdn.net/bruceoxl/article/details/108548573

MDK下载地址：https://www.keil.com/download/product/

在这里插入图片描述

安装完成后会自动打开，我们将其关闭。

2.2 安装RA4M2的软件支持包

接下来我们下载RA4M2的软件支持包。

下载地址：https://www.keil.com/dd2/pack/

在这里插入图片描述

下载好后双击Renesas.RA_DFP.4.2.0.pack运行即可：

在这里插入图片描述

点击[Next]即可安装完成。
在这里插入图片描述

安装成功后，重新打开Keil，则可以在File->Device Database中出现RA4M2的下拉选项，点击可以查看到相应的型号。

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在这里插入图片描述

2.3 Renesas Flash Programmer安装

Renesas Flash Programmer是本次下载HEX程序的工具。
windows官网地址

在这里插入图片描述
直接无脑安装，同意安装驱动
安装完成后，在菜单搜索
在这里插入图片描述

3. RA Smart Configurator配置

3.1 下载RA Smart Configurator

官网地址：https://www.renesas.com/us/en/software-tool/ra-smart-configurator
在这里插入图片描述
github：https://github.com/renesas/fsp/releases
在这里插入图片描述

3.2 安装RA Smart Configurator

笔者这里下载的是setup_fsp_v4_2_0_rasc_v2022-10.exe，双击即可开始安装。首先会检查依赖，检查完成即可点击[Next]，当然这里也可以修改安装路径。
在这里插入图片描述

接下来同意条款，然后点击[Next]。

在这里插入图片描述

然后[Install]即可开始安装。

在这里插入图片描述

然后等待安装完成即可。

在这里插入图片描述

安装完成后点击[OK]即可。

在这里插入图片描述

安装完毕之后，打开软件安装目录：C:\Renesas\RA_Smart_Configurator\eclipse。

在这里插入图片描述

4. 新建RA4M2工程

4.1 RA Smart Configurator构建工程

打开RA Smart Configurator，选择File->New->FSP Project，即可新建工程。

1669457080489ju3jed9mtf

首先选择工程路径，笔者这里使用默认的路径（选择其他位置会报错🤣🤣🤣）。
在这里插入图片描述

接下来配置FSP版本，MCU型号等信息，根据实际情况选择吧。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

然后就是选择安全策略，尽管RA4M2支持 TrustZone，但这里暂时不选。

在这里插入图片描述

接下来选择RTOS的支持，FSP 4.0.0支持FreeRTOS、Threadx，这里选择No RTOS。

在这里插入图片描述

接下来就是选择工程模板。

在这里插入图片描述

最后配置完成后就可生成工程了。
在这里插入图片描述

接下来不进行任何配置，直接生成工程。

在这里插入图片描述

最后，打开工程目录，信息如下。

在这里插入图片描述

4.2 Keil编译

用Keil 5打开软件，接口尝试编译工程。

在这里插入图片描述
main.c

/* generated main source file - do not edit */
#include "hal_data.h"
            int main(void) {
              hal_entry();
              return 0;
            }

hal_entry.c

#include "hal_data.h"

FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

/*******************************************************************************************************************//**
 * main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used.  This function
 * is called by main() when no RTOS is used.
 **********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

/*******************************************************************************************************************//**
 * This function is called at various points during the startup process.  This implementation uses the event that is
 * called right before main() to set up the pins.
 *
 * @param[in]  event    Where at in the start up process the code is currently at
 **********************************************************************************************************************/
void R_BSP_WarmStart (bsp_warm_start_event_t event)
{
    if (BSP_WARM_START_RESET == event)
    {
#if BSP_FEATURE_FLASH_LP_VERSION != 0

        /* Enable reading from data flash. */
        R_FACI_LP->DFLCTL = 1U;

        /* Would normally have to wait tDSTOP(6us) for data flash recovery. Placing the enable here, before clock and
         * C runtime initialization, should negate the need for a delay since the initialization will typically take more than 6us. */
#endif
    }

    if (BSP_WARM_START_POST_C == event)
    {
        /* C runtime environment and system clocks are setup. */

        /* Configure pins. */
        R_IOPORT_Open(&g_ioport_ctrl, g_ioport.p_cfg);
    }
}

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD

BSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY void template_nonsecure_callable ();

/* Trustzone Secure Projects require at least one nonsecure callable function in order to build (Remove this if it is not required to build). */
BSP_CMSE_NONSECURE_ENTRY void template_nonsecure_callable ()
{

}
#endif

此项目没有任何打印输出，只能作为环境验证。

MDK编译工程，如果没有报错与警告，说明生成工程成功。
在这里插入图片描述

5. 程序下载调试

编译成功后，下面就介绍程序和调试，提供多种下载方式，笔者这里只介绍串口在线下载，jlink我没有调通。

5.1 配置keil hex文件

修改工程，设置生成hex文件用于串口下载
在这里插入图片描述

5.2 使用Renesas Flash Programmer 下载hex文件

打开Renesas Flash Programmer，点击File->New Project，做如下配置。
主要是配置微控制器类型，工程名字，工程目录以及串口端口。
在这里插入图片描述

配置完成之后点击Connect，此时会连接失败，如下图
在这里插入图片描述

需要按住Reset按钮，之后点击Connect，在松手。

配置Boot
如果使用串口下载，需要配置一下单片机上面的boot跳线帽，切换为SCI/USB BOOT模式如下：
在这里插入图片描述

开发板上也有描述，下载完成之后需要将跳线帽变回Interrnal Flash模式。

下载hex文件到单片机
如下图，选择hex文件，然后按下Reset按钮，电机Start，松开Reset按钮，等待下载完成即可。
在这里插入图片描述

没有任何效果展示，main函数是空的

6. 总结

通过复杂配置的使用，对RA4M2单片机有了初步的了解，浅谈一下。

6.1 优点：

有FSP配套配置工具，开发省时省力，事半功倍，等效stm32 cubeMX；
软件集成度好，资料丰富；

6.2 缺点：

这款板子不带板载调试器，使用串口下载很不方便，费时费力，之前用R6M4就有板载调试器，很方便。

6.3 建议：

期待后期都有板载调试器，有一套调试下载的软件，让开发者减减负起来！！！🥳🥳🥳
参考文献：

【瑞萨RA4系列开发板体验】1. 新建工程+按键控制LED
【瑞萨RA4系列开发板体验】1 RA4M2开发环境搭建

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