【瑞萨RA6系列】RASC+Keil开发环境搭建和GPIO点灯指南

瑞萨RASC+Keil开发环境搭建

- 一、简单开箱
- 二、资料下载
- 三、芯片简介
- 四、开发环境搭建
- - 4.1 安装RASC
  - 4.2 安装Keil MDK
  - 4.3 安装RA6E1的MDK支持包
- 五、GPIO点灯指南
- - 5.1 创建RASC项目
  - 5.2 查阅开发板原理图
  - 5.3 设置LED1引脚为输出
  - 3.4 编写LED1闪烁的代码
  - 5.5 编译Keil项目
  - 5.6 修改Keil调试器设置
  - 5.7 下载和运行程序
  - 5.8 已知问题和解决方案
- 六、参考链接

本文首先对瑞萨FPB-RA6E1快速原型板进行了简单的开箱，然后介绍了开发过程中比较重要的文档资料下载链接，以及RA6E1系列芯片主要参数。接着，详细介绍了如何安装RASC、Keil MDK以及RA6E1支持包；最后，详细介绍了如何进行GPIO点灯。

读者跟随本文的指引，即便此前没有接触过瑞萨RA6系列MCU，也可以顺利完成开发环境搭建和GPIO点灯。

本文之所以如此详细的记录了开发环境搭建和GPIO点灯的所有操作步骤，是因为笔者也是第一次接触RA6E1系列MCU；将环境搭建的步骤详细记录下来，一方面可以备忘，另一方面也可以方便其他人参考。

一、简单开箱

这次试用的开发板是——瑞萨FPB-RA6E1快速原型板。

按照惯例，先来个简单的开箱。

拆开快递，首先看到的是开发板包装盒：

ra6e1_box

可以看到生产日期、批号等信息，以及“MADE IN UK”一行字（英国制造）。

打开包装盒是纸质版的快速上手指南（一页A4彩色打印，内容和电子版的快速上手指南一样）：

ra6e1_oob_01

拿走这张纸之后，就是包裹的很严实的开发板了：

ra6e1_oob_02

拆开气泡袋，还有一层粉红色防静电袋（很亮眼啊，兄弟们）：

ra6e1_oob_03

拆开防静电袋之后，就可以看清开发板了：

ra6e1_oob_04

可以看到，

主控芯片型号为：RA7FA6E10F2CFP
板载JLink调试器，也就是所谓的JLink OB（On Board）；
带有Arduino扩展接口
带有两个PMOD扩展接口
里带有两个50pin扩展接口
板载两个按键
板载两个LED灯
沉金工艺，看起来很高端，

好了，开箱就到这里了。

二、资料下载

活动帖： https://bbs.elecfans.com/jishu_2351918_1_1.html

原文中提供了，相关资料的下载链接，这里不再赘述。

后续开发过程中，比较常用的是原理图文件 fpb-ra6e1-v1-schematic.pdf ，一定要下载。

fpb-ra6e1-v1-schematic.pdf (170.37 KB)

另外比较重要的是数据手册：

RA6E1参考手册（英文）： https://www.renesas.com/us/en/document/dst/ra6e1-group-datasheet?r=1521986
RA6E1参考手册（中英）： https://www.ramcu.cn/public/uploads/files/20220902/b4d9ed4dba3629b2dbdee41b8d7f8483.pdf

三、芯片简介

RA6E1系列MCU主要特性：

支持 TrustZone 的 200MHz Arm Cortex-M33
512kB – 1MB 闪存和 256kB SRAM
8KB 数据闪存，提供与 EEPROM 类似的数据存储功能
1kB 休眠用 SRAM
从 48 引脚封装扩展至 100 引脚封装
支持以太网MAC
全速 USB 2.0，支持主机模式和设备模式
CAN 2.0B
四线 SPI
串行通信接口（UART、简单 SPI、简单 I2C）
独立SPI/I2C 多主接口
SDHI 和 MMC

本次活动试用的瑞萨FPB-RA6E1快速原型板，主控芯片型号为：RA7FA6E10F2CFP。

查阅官方网站，可以知道，它的闪存为1MB，SRAM为256 KB。

四、开发环境搭建

这里搭建的是RASC+Keil开发环境，使用开发板自带的JLink调试器进行调试和下载。自带JLink相对于使用串口烧录，好处是不需要单独下载烧录软件，使用方便。另外，JLink调试器支持断点调试，通过串口也是无法实现的。

4.1 安装RASC

Flex Software Package，简称FSP，它包含了HAL库和配置工具；其中，配置工具叫 RA Smart Configurator，简称RASC。

FSP官网下载页面：https://www2.renesas.cn/cn/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp

FSP GitHub下载页面：https://github.com/renesas/fsp/releases

注意：不要下载4.4.0 和 4.3.0 版本的FSP或者RASC，经本人实测这两个版本的 RASC 生成的代码，在FPB-RA6E1开发上，启动阶段会卡住 Systemlnit() -> R_BSP_Init_RTC() 函数中，无法继续向下运行。

RASC v4.2.0下载链接：https://github.com/renesas/fsp/releases/download/v4.2.0/setup_fsp_v4_2_0_rasc_v2022-10.exe

PS：国内可以通过ghproxy.net加速链接下载： https://ghproxy.net/https://github.com/renesas/fsp/releases/download/v4.2.0/setup_fsp_v4_2_0_rasc_v2022-10.exe

打开RASC 4.2.0安装程序后，界面如下：

安装没啥难度，一路“下一步”就好了，安装完成界面如下：

4.2 安装Keil MDK

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

Keil MDK安装，默认设置，一路下一步就好了，没啥难度，不再详细介绍。

4.3 安装RA6E1的MDK支持包

Keil默认不支持RA系列MCU，需要安装瑞萨RA系列MCU Keil支持包才能支持RA系列MCU。

FSP GitHub下载页面也有MDK支持包下载链接：

https://github.com/renesas/fsp/releases/download/v4.4.0/MDK_Device_Packs_v4.4.0.zip

国内推荐使用ghproxy.net加速下载，链接为：

https://ghproxy.net/https://github.com/renesas/fsp/releases/download/v4.4.0/MDK_Device_Packs_v4.4.0.zip

下载完成记得校验一下MD5，看看和GitHub下载页面上的是否一致：

另外，瑞萨RA系列MCU Keil支持包，可以在Keil官网找到下载页面：

MDK5 - Renesas R7FA6E10F (keil.com)

Keil下载页面指向的也是瑞萨的网站，直接下载链接：

https://www2.renesas.eu/Keil_MDK_Packs/Renesas.RA_DFP.4.4.0.pack

下载完成后，双击安装即可（安装了Keil之后，pack文件会被自动关联到使用Keil打开），不再赘述。

五、GPIO点灯指南

本节以点灯为例，详细记录了从创建项目、编写代码、编译代码、烧录固件、运行程序的完整操作步骤，即便你此前完全没有使用过瑞萨MCU，参考这里的步骤也可以顺利完成整个过程。

5.1 创建RASC项目

开始菜单，打开“Renesas RA Smart Configurator 4.2.0”，开始创建RASC项目，例如输入项目名为RA6E1_Blinky：

其中，项目名称、保存路径可以修改。

接下来是选择设备（点击Device右侧的省略号图标弹出Device Selection窗口）：

本次试用的瑞萨FPB-RA6E1快速原型板主控MCU型号是RA7FA6E10F2CFP；

点OK继续，接下来选择IDE：

这里选Keil MDK Version 5，点击Next继续。

TrustZone类型选择：

这里不使用TrustZone，因此选择第一个。

接下来是RTOS类型选择：

我们先尝试裸机点灯，不使用RTOS，下拉菜单无需修改。通过这里的下来菜单，可以知道FreeRTOS和AzureRTOS也是支持的。

接下来是项目模板选择：

因为前面选择了“No RTOS”，这一步只有一个裸机（Bare Metal）可供选择了。

到这里，创建项目所需的选择全部完成，点击Finish之后，FSP界面如下：

这里需要留意的是这几个地方，后续会用到：

5.2 查阅开发板原理图

开发板原理图中，开发板LED相关原理图：

可以看到，两个LED对应引脚分别为：

LED1：P408
LED2：P407

5.3 设置LED1引脚为输出

接下来回到FSP软件，点击pins标签，切换到引脚配置视图，找到P407引脚：

修改mode配置：

修改后，Ctrl+S保存，再点击右上角的“Generate Project Content”生产Keil项目。

3.4 编写LED1闪烁的代码

FSP生成Keil项目后，可以切回到Summary视图，查看项目位置。点击右侧的小箭头按钮，可以在文件管理器中打开位置：

双击打开Keil项目文件RA6E1_Blinky.uvprojx后，可以在Keil中看到项目文件结构如下：

打开hal_entry.c开始编写代码：

在/* TODO: add your own code here */代码下方添加代码：

    R_BSP_PinAccessEnable();
    while(1) {
        R_BSP_PinWrite(BSP_IO_PORT_04_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
        R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);

        R_BSP_PinWrite(BSP_IO_PORT_04_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_LOW);
        R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }

编写代码时，可以查阅FSP API参考，具体可以通过FSP Summary页的帮主文档图标打开本地网页，或者查看在线的API文档：https://renesas.github.io/fsp/modules.html

PS：API参考对后续开发非常有用，毕竟这么多底层接口不可能全部记住。

比如，可以查阅上面点灯代码用到的：

IO访问接口（这里的R_BSP_PinWrite）：https://renesas.github.io/fsp/group___b_s_p___i_o.html
MCU接口（这里的R_BSP_SoftwareDelay）：https://renesas.github.io/fsp/group___b_s_p___m_c_u.html

另外，点灯使用如下代码也可以：

    while(1) {
        R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_04_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_HIGH);
        R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);

        R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_04_PIN_07, BSP_IO_LEVEL_LOW);
        R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }

二者差别是：

使用R_BSP_PinWrite之前，需要先调用R_BSP_PinAccessEnable，否则后续的R_BSP_PinWrite不起作用；
R_BSP_PinWrite是两个参数，而R_IOPORT_PinWrite是三个参数，前者更方便、更优雅一些；

接下来就可以准备 编译、烧录、运行 了。

5.5 编译Keil项目

添加完了代码之后，就可以编译项目了。

在Keil中编译项目，可以直接点击编译按钮，或者按F7键；编译完成后，build output视图输出如下：

5.6 修改Keil调试器设置

编译成功后，可以准备下载程序了。

下载之前，需要修改Keil项目的调试器设置。

具体操作步骤为：

左侧Project视图中，右击“Target 1”，选择“Options for Target 1”菜单，如下图所示；
点Debug标签页，如下图所示；

确认调试器选择的是JLink，则不需要修改。
点击JLink/JTrace Cortex右侧的Settings，弹出JLink设置界面，如下图所示：

此时如果你已经正确连接了开发板，并且你的电脑已经安装了JLink驱动，则会在SW Device窗口中识别一个CoreSight设备。
点击Flash Download标签，如下图所示：
可以看到Programming Algorithm为空白，点击Add后，弹出界面：
一次将RA6E1的三个加上即可，加上之后，如下图所示：
RAM for Algorithm，Start填写0x20000000，Size填写0x1000：
最后，勾选Reset and Run便于调试：
点击确定，完成所有修改。

5.7 下载和运行程序

完成上述所有修改后，使用Keil的烧录按钮，或者F8快捷键，开始下载程序：

下载程序完成后，Build Output输出如下：

如无意外，此时应该可以看到LED2闪烁了。

5.8 已知问题和解决方案

经本人测试发现，使用最新版本的 FSP 4.4.0、4.3.0 生成的代码在本次试用的瑞萨FPB-RA6E1上无法正常启动，点灯程序下载完成复位后无法看到LED灯闪烁。如果此时，用手触摸RTC晶振Y1附近的焊点，则可以正常运行下去。

经断电调试，最终发现——流程卡在了RESET_Handler() -> SystemInit() -> R_BSP_Init_RTC() 函数中。

**【解决方案】**换成FSP 4.2.0 以下版本，即可正常启动；对比生成的项目源码发现，4.2.0以下版本的SystemInit() 中没有调用 R_BSP_Init_RTC()函数。

六、参考链接

RA6E1参考手册（英文）： https://www.renesas.com/us/en/document/dst/ra6e1-group-datasheet?r=1521986
RA6E1参考手册（中英）： https://www.ramcu.cn/public/uploads/files/20220902/b4d9ed4dba3629b2dbdee41b8d7f8483.pdf
RA6E1硬件手册（英文）： https://www.renesas.cn/cn/zh/document/mah/ra6e1-group-users-manual-hardware?r=1521986
FPB-RA6E1开发板快速入门指南： https://www.renesas.com/us/en/document/qsg/fpb-ra6e1-quick-start-guide?r=1529471
FSP GitHub下载页面：https://github.com/renesas/fsp/releases
Keil MDK下载页面： https://www.keil.com/download/product/
瑞萨RA系列MCU的Keil MDK支持包： https://github.com/renesas/fsp/releases/download/v4.4.0/MDK_Device_Packs_v4.4.0.zip