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【RA生态开发板-RA-Eco-RA4M2】1.RA4M2开发板硬件资源以及开发环境搭建

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[i=s] 本帖最后由 EPTmachine 于 2025-4-6 13:46 编辑 [/i]<br /> <br />

RA-Eco-RA4M2开发板的MCU是搭载100MHz 32Bit Arm Cortex-M33内核的RA4M2,芯片的功能框图如下。

ra4m2-block-diagram_0.png

开发板上的硬件资源提供2个PMod接口、一个I2C接口、2个用户按钮、2个触摸按钮、3个用户LED,能够满足简单应用的开发需要。

在RA生态产品 https://www.ramcu.cn/product/ra/页面可以找到详细的产品介绍,开发工具下载等。

开发环境

瑞萨官方提供的开发工具有e2studio和RASC。e2studio为瑞萨官方提供的集成IDE,RASC为代码生成工具,可以生成Keil、IAR和CMake工程。两种工具共用FSP工具包为芯片开发提供支持。在FSP Github https://github.com/renesas/fsp/releases的发布页面可以找到不同版本的FSP安装包。

fsp_github_release.png

以最新的5.8.0版本为例,选择快速开发,下载setup_fsp_v5.8.0_e2s_v2025-01.exe进行e2studio开发,或者setup_fsp_v5.8.0_rasc_v2025-01.exe进行Keil、IAR、CMake开发。这样做可以针对某个版本进行开发,安装快,但是版本多的时候,会占用存储空间。

也可以单独安装e2studio,下载FSP_Pack_v5.8.0.exe,添加FSP包,这样可以管理多个版本的FSP,但是要注意版本的管理,适用于有长期开发需求。对于Keil,下载MDK_Device_Packs_v5.8.0.zip即可。

开发工具的安装过程根据提示安装RA系列的编译器等开发工具,需要的FSP支持包即可。

e2studio是瑞萨提供的集成开发环境,包含编译器、代码编辑器、工程管理工具、芯片支持包等。

首先在e2studio的下载页面选择和电脑系统匹配的安装包。

e2studio下载页面.png

下载后解压得到安装包,点击应用程序开始安装。

e2studio_installer.png

在安装选项中选择RA系列支持、fsp版本和QE for Capactive Touch即可。安装过程各个界面的选项如下。 安装类型选择“Custom Install”进入到以下界面

installer_type.png

选择安装RA系列支持

device_family.png

extra_feature.png

customise_feature.png

addtional_software.png

licenses.png

shortcut.png

install_summary.png

点击install开始安装。

install_process.png

install_complete.png

安装完成后,就可以编辑和调试代码。

示例工程移植

示例工程构成。

瑞萨官方提供RA系列评估板的示例程序

ra_fsp_example.png

其中提供的ek-ra4m2的示例程序可以作为开发RA-Eco-RA4M2程序的参考。参考其中的串口传输数据的例程,将其代码移植到RA-Eco-RA4M2开发板上。

首先将下载的例程导入到e2studio工作空间中

import_project.png

import_select_project.png

选中导入的工程,点击“configuration.xml”进入FSP配置界面

configurator_xml_click.png

fsp_panel.png

在FSP配置界面,可以查看工程和引脚的配置。根据这些信息可以看到工程使用到哪些硬件,为后面的移植提供参考。

fsp_stack_settings.png

fsp_pins_settings.png

查看工程中的readme.txt文件可以知道工程用到一个串口用于通讯,一个PWM控制LED灯。

ek_ra4m2_readme.png

RA-Eco-RA4M2开发板的原理图上,使用P109和P110引脚连接串口转USB的芯片。

schematic_power_usart.png

查看RA4M2的硬件数据手册可以看到,P109和P110为USART9的引脚。

P109_P110_Functions.png

查看Stacks选项卡中的PWM组件的属性可知,PWM使用的硬件引脚。

fsp_stack_pwm_prop.png

RA-Eco-RA4M2开发板的原理图中控制LED的引脚为P405、P404和P002,移植时任选其一即可。

schematic_power_led.png

示例工程中的src代码为工程应用的源码,这部分代码相当于用户自己编写的代码。移植时直接复制这部分代码,根据硬件修改工程即可完成移植。

e2studio_src.png

USART程序移植

RA-Eco-RA4M2开发板的MCU型号为R7FA4M2AD3CFP

RAEco_RA4M2_MCU.png

在e2studio中建立对应的芯片工程。

new_ra_project.png

工程位置和名称选择

new_ra_project_name.png

芯片型号选择

new_ra_project_dev_select.png

工程管理和编译器选择

new_ra_project_name_compiler_set.png

工程是否支持TrustZone

new_ra_project_peject_type.png

工程编译文件类型以及是否支持操作系统

new_ra_project_executable.png

工程模板选择

new_ra_project_template.png

在FSP配置界面的clocks选项卡,结合原理图中的24MHz外部晶振,时钟系统采用默认配置即可。

mcu_clock_setings.png

在Stacks界面添加工程需要用到的USART和PWM组件。

fsp_stacks_add_sci_uart.png

fsp_stacks_add_gpt_timer.png

结合之前的开发板硬件信息,修改其中的引脚信息和配置

fsp_stack_uart_setting3.png

fsp_stack_gpt_setting3.png

完成上述配置后,点击FSP配置面板的生成工程代码,将硬件配置应用到工程中。

结合之前复制的src文件夹的代码,编译工程,顺利通过。

build_project.png

不过要让工程正常运行,需要对程序进行修改,控制LED1的引脚为GPIO1A,工程中的timer_pwm.h的宏需要进行相应的修改。

uart_ep_h_change.png

修改后,再次编译即可运行示例。

程序调试

e2studio支持Jlink和E2调试。如果使用DAPLink调试,需要额外安装PyOCD支持,该选项在e2studio安装包中是可选的。

这里使用Jlink进行调试,Jlink调试器使用瑞萨的评估板EK-RA6M5的板载调试器(需要根据用户手册修改硬件上的跳线帽的引脚连接)进行下载。通过转接板连接SWDIO、SWCLK、GND三根线。

在调试选项中,选择Jlink的调试方式为SWD。点击调试按钮,烧录文件进行调试。

Debug_Interface_SWD.png

在PC使用开源串口工具Tera Term(或者SecureCRT)连接开发板,在终端的选项中,打开"Local Echo"选项,可以通过串口向MCU发送数据。

Tere_Term_Local_Echo.png

uart_info.png

可以看到开发板上的LED灯在修改PWM的占空比后的亮度变化。

output.gif

总结

RA-Eco-RA4M2开发板配合e2studio、官方的例程,可以很快实现官方例程中的功能,上手RA4M2的应用开发。

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