痞子衡嵌入式:瑞薩RA8系列高效能MCU開發初體驗

痞子衡發表於2024-07-16

  大家好,我是痞子衡,是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是瑞薩RA8系列高效能MCU開發上手體驗

  我們知道瑞薩半導體的通用 MCU 產品線主要包含基於自有核心 8/16bit RL78 系列以及 32bit RX 系列,還有這兩年明顯增加研發投入的基於 Arm Cortex-M 核心的 RA、Synergy 系列,當然還有 RISC-V 核心產品(基於 AndesCore N22/D25F 的 ASSP EASY 系列和自研核心的 R9A02G021)。

  瑞薩這些 MCU 產品中,痞子衡最感興趣的當然是基於 Cortex-M85 核心的 RA8 系列,因為它們的效能比較接近痞子衡深耕的 i.MX RT 系列。最近痞子衡手頭搞到了一塊 EK-RA8M1 開發板,閒著也是閒著,索性就玩玩看,瞭解一下友商競品,那我們就從瑞薩提供的軟體開發環境以及支援包角度先淺玩一把:

一、RA8系列簡介

  從2023年10月到2024年1月,瑞薩陸續釋出了三款基於 Cortex-M85 核心的產品:RA8M1(通用)、RA8D1(顯示、語音、AI)、RA8T1(電機),這麼短時間連推三款,熟悉半導體研發節奏的朋友都應該能猜到,這三個很有可能是基於一條主線下的 Phantom 專案(純屬瞎猜,不負責任)。

  從如下 RA8M1 模組框圖來看,除了 480MHz 高主頻以及 Safety 和 Security 方面是超配的,其它常見外設算是標準配置,此外在 System 一欄裡還看到 Low Power Modes,看起來這款高效能 MCU 也為低功耗方面做了設計考慮。

二、開發支援三大件

2.1 開發環境e² studio

  e² studio 是瑞薩自家的基於 Eclipse 的整合開發環境(IDE),除了 Eclipse 自己強大的程式碼編輯器外,e² studio 還提供了豐富的擴充套件功能,e² studio 涵蓋了從下載示例程式碼到除錯的所有開發過程。如果不想裝免費的 e² studio,堅持用你熟悉的 IAR,Keil MDK,當然也是可以的。

官網地址:https://www.renesas.cn/cn/zh/software-tool/e-studio

2.2 軟體包FSP

  靈活配置軟體包 (FSP) 即是瑞薩軟體團隊設計的 SDK,為什麼叫 FSP 而不是 SDK,後面痞子衡會專門出一篇文章詳細介紹。FSP 包括高效能、低記憶體佔用的的 HAL 驅動程式,也包含整合了 Azure RTOS 和 FreeRTOS 的中介軟體協議棧。

官網地址:https://www.renesas.cn/cn/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp

2.3 評估板EK

  痞子衡手裡的 EK-RA8M1 評估套件可透過瑞薩的靈活軟體包 (FSP) 和 e2 studio IDE,來快速評估 RA8M1 MCU 產品特性。這個評估板上也包含了板載偵錯程式(主控是 RA4M2,預燒錄的是 JLink 韌體)以及虛擬串列埠,我們只需要插上 USB 就能供電下載除錯。

官網地址:https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ek-ra8m1-evaluation-kit-ra8m1-mcu-group

三、試跑LPM例程

  有了 EK-RA8M1 評估板,我們現在需要安裝 IDE 和 FSP,可以直接從如下瑞薩官方 github 地址來下載。setup_fsp_v5_4_0_e2s_v2024-04.exe 包含了 IDE 和 FSP,可以一鍵安裝。 這裡需要表揚一下,瑞薩在 FSP 軟體開源這一塊走得還是比較前面的。

IDE&FSP下載地址:https://github.com/renesas/fsp/releases

  瑞薩 FSP 包裡主要是 HAL、BSP 驅動以及各種中介軟體程式碼,並不包含應用例程,我們還需要單獨下載如下例程包:

FSP配套例程下載地址:https://github.com/renesas/ra-fsp-examples/releases

  有了 r20an0715eu0111-ek-ra8m1-exampleprojects.zip 包後將其解壓,然後開啟 e² studio,在選單欄裡 File -> Import -> General/Existing Projects into Workspace 選擇解壓後資料夾路徑,就可以匯入想跑的例程了。痞子衡正好最近在研究功耗,那就匯入一個 lpm 例程吧:

  編譯下載 lpm 例程進 EK-RA8M1 板,開啟串列埠除錯助手,便可以看到例程跑起來了。從列印結果來看,LPM 例程設計得還是比較人性化的,四種功耗模式自動按序切換,每個模式下會停留一小段時間,非常便於測量電流(結果已經加進圖中,需要注意的是測量過程中 VCC 一直維持 3.33V 沒掉電)

  甚至在 EK-RA8M1 板設計時就已經預留好 VCC 電流測量點 TP1,3 了(只需要把電阻 R3 拿掉即可),這個必須點贊,軟硬體協作設計在這一刻得到了充分體現。

  至此,瑞薩RA8系列高效能MCU開發上手體驗痞子衡便介紹完畢了,掌聲在哪裡~~~

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