CPK-RA6M4評估板入門指南
開發(fā)環(huán)境
e2 studio:2021-04版
FSP:v3.1.0
目錄
3. Hello World! – Hi Blinky!
本章內(nèi)容基于《瑞薩RA MCU基礎知識》中的章節(jié)8. Hello World! – Hi Blinky! 所作。
3.2 使用FSP配置器設置運行環(huán)境
FSP配置器啟動后,將為您提供項目的只讀摘要和所選軟件組件的簡短概述。此外,它還提供了快捷方式,可方便地訪問視頻網(wǎng)站上的瑞薩RA頻道、瑞薩官網(wǎng)上的瑞薩設計與支持頁面(可在其中訪問文檔、知識庫和Renesas Rulz論壇)以及硬盤上的FSP用戶手冊。
![612cc78c-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVqAUpsAAAD_QGMfDGs809.jpg)
圖3-8:e2 studio內(nèi)部的“FSP Configuration”(FSP配置)透視圖
在以下名為BSP的選項卡中,可以查看和編輯設置的多個方面,例如電路板和器件選擇。在此選項卡的屬性視圖中,可以為板級支持包進行其他設置,例如,主堆棧的大小或MCU的某些安全功能。在之后的“Clocks”(時鐘)選項卡中,可以為您的項目分配初始時鐘配置。任何潛在的問題都將以紅色突出顯示,將鼠標懸停在突出顯示的位置上將出現(xiàn)有關沖突或設置不完整的說明。
第四個選項卡“Pins”(引腳)涵蓋了RA MCU的引腳分配。可以根據(jù)端口或外設列出引腳。如果設置不兼容或缺失,則配置器右側的“Package View”(封裝視圖)會顯示器件的封裝,突出顯示所配置的引腳并標記錯誤。“Problems”(問題)視圖以及“Pin Conflicts”(引腳沖突)視圖中也會顯示這些內(nèi)容。這樣,便可將可能的錯誤減少到最低限度。
接下來是“Interrupts”(中斷)選項卡。可以在此處指定用戶定義的(即非FSP)驅動程序如何使用單片機的中斷控制器單元(ICU),以及將哪個中斷服務程序(ISR)與ICE事件(中斷)相關聯(lián)。此外,還可以在此處查看分配的所有ICU事件的完整列表,包括由在配置器的“Stacks”(棧)視圖中創(chuàng)建的FSP模塊實例生成的ICU事件。
“Event Links”(事件鏈接)選項卡具有類似作用。可以在此處指定驅動程序如何在RA項目中使用事件鏈接控制器(ELC),并且可以聲明此類驅動程序可能通過一組外設功能產(chǎn)生一組ELC事件或使用一組ELC事件。
需要花費大部分時間的頁面為“Stacks”(棧)頁面,可以在其中創(chuàng)建RTOS線程和內(nèi)核對象,以及FSP軟件棧。可以添加不同的對象和模塊,并且可以在“Properties”(屬性)視圖中修改其屬性。所有這些對象和模塊都將自動插入,直到降至需要用戶干預的程度為止。在這種情況下,一旦鼠標懸停在模塊上,便會將需要注意的模塊標記為紅色,同時給出必要設置或問題的說明。如果問題解決,模塊將恢復為標準顏色。
“Stacks”(棧)視圖本身以圖形方式顯示各種棧,可讓您輕松跟蹤不同的模塊。在我們的示例中,僅顯示了一個具有一個模塊的線程:在r_ioport上使用g_ioport I/O端口驅動程序的HAL/通用線程。它是由項目配置器自動插入的,允許我們僅用幾行代碼便可編寫讓LED閃爍的程序。
最后一個選項卡的名稱是“Components”(組件),其中顯示了不同的FSP模塊并可對模塊進行選擇。它還列出了可用的RA CMSIS軟件組件。不過,最好通過“Stacks”(棧)頁面在當前項目中添加或刪除模塊,因為還可以在其中進行配置。
對于我們的項目,無需在FSP配置器中進行任何更改,因為項目配置器已經(jīng)為我們進行了所有必要的設置。最后,需要創(chuàng)建基于當前配置的附加源代碼。單擊FSP配置器右上角的“Generate Project Content”(生成項目內(nèi)容)按鈕。此操作將從FSP中提取所需文件,將其調(diào)整為在配置器中進行的設置,然后將其添加到項目中。
3.3 編寫前幾行代碼
獲取所有自動生成的文件之后,接下來查看創(chuàng)建的內(nèi)容。IDE左側的“Project Explorer”(項目資源管理器)列出了當前包含的所有內(nèi)容。ra_gen文件夾保存通道號等配置集。src目錄包含一個名為hal_entry.c的文件。這是稍后要編輯的文件。請注意,盡管在ra_gen文件夾中有一個名為main.c的文件,但用戶代碼必須轉到hal_entry.c中。否則,如果您在FSP配置器中進行修改并重新創(chuàng)建項目內(nèi)容,則更改會丟失,因為每次單擊“Generate Project Content”(生成項目內(nèi)容)時,都將覆蓋該文件。
![6154ccd2-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVqAUrUfAAHMzmOAFpY158.jpg)
圖3-9:FSP配置器創(chuàng)建所需文件后的項目樹
該項目還包含幾個名稱中帶有“ra”或“fsp”的目錄,其中包含F(xiàn)SP的源文件、包含文件和配置文件。通常的規(guī)則是,不得修改這些文件夾(和子文件夾)的內(nèi)容。其中包含由配置器生成的文件,在此所做的任何更改都將在下次生成或刷新項目內(nèi)容時丟失。用戶可編輯的源文件是直接位于src文件夾或您添加的任何其他文件夾的根目錄中的文件。
接下來,為RA產(chǎn)品家族單片機編寫第一個真實源代碼。計劃是在CPK-RA6M4評估板上的用戶LED(紅色)閃爍。因此您必須通過添加代碼來點亮和熄滅LED以及實現(xiàn)延時循環(huán)。如何實現(xiàn)?
實際上有兩種選擇:一種是通過接口函數(shù)來使用API,另一種是使用BSP實現(xiàn)函數(shù)。
如果查看文件ra_gencommon_data.c中的代碼,則會發(fā)現(xiàn)I/O端口驅動程序實例g_ioport具有以下定義:
![61bd40be-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVqAS87KAABNiFrg6jk792.jpg)
g_ioport_on_ioport是一個結構體,用于聲明端口可能執(zhí)行的操作,將分配給g_ioport實例的API指針。將鼠標懸停在該結構體上,可以輕松查看其中的內(nèi)容,此結構體顯示了其成員之一 (.pinWrite) 是指向引腳寫入函數(shù)的指針。
因此,要點亮LED,可以寫入:
![62184e14-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAWqPhAAAyiDy0uHw716.jpg)
但這意味著實際上需要知道用戶LED連接到哪些I/O端口,以及有多少個用戶LED可用。為此,我們可以閱讀電路板的文檔或仔細檢查原理圖以找到正確的端口。或者,也可以只依靠FSP。創(chuàng)建類型為bsp_leds_t的結構體(在board_leds.h中聲明)并為其分配在board_leds.c中定義的全局BSP結構體g_bsp_leds即可解決問題。這兩個文件均位于項目的raoard a6m4_cpk文件夾內(nèi)。因此,以下兩行代碼足以獲取有關評估板上LED的信息:
![624bdd92-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAMIZmAABMwNHWADk109.jpg)
現(xiàn)在,可以使用LED結構體來訪問電路板上的所有LED,并使用以下語句點亮紅色LED(將端口設置為低電平將點亮LED,將端口設置為高電平則將熄滅LED):
![6286e00e-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAICqzAABSANWeDVQ977.jpg)
此語句后需要有第二條語句,用于將其引腳設置為高電平以熄滅用戶LED。
最后,需要提供一段延時以使LED以用戶友好的方式切換。為此,可以再次調(diào)用BSP API:
![62d5b01c-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAHCMIAAA1LqlbRWA960.jpg)
R_BSP_SoftwareDelay函數(shù)的第一個參數(shù)是要延遲的單位數(shù),而第二個參數(shù)是指定的基本單位,在本例中為秒。其他選項包括毫秒和微秒。
最后,由于我們想無限期地運行程序,因此必須圍繞代碼創(chuàng)建一個while(1)循環(huán)。
目前,還需要執(zhí)行的操作是將以下代碼行直接輸入到hal_entry.c文件中的函數(shù)簽名之后,替換/* TODO: add your own code here */ 行。對于由項目配置器和FSP配置器插入的其他代碼,請保持不變。單片機需要借助這些代碼來正常運行。
![6310e48e-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAJLKmAAEG0yXYCOU340.jpg)
編寫代碼時,始終可以使用e2 studio的自動完成功能。只需按下
![63471004-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAXwobAAGPBBiZ52E413.jpg)
圖3-10:在變量或函數(shù)上按下-將激活e2 studio的代碼補全功能
編寫程序時,另一個有用的工具是“Developer Assistance”(開發(fā)人員幫助),可以從“Project Explorer”(項目資源管理器)中訪問此工具。在使用FSP配置器配置了項目的軟件堆棧之后,此工具將為您快速了解應用程序代碼提供支持。要訪問“Developer Assistance”(開發(fā)人員幫助),請先在“Project Explorer”(項目資源管理器)中展開項目,此工具隨即顯示。顯示工具后,進一步展開樹,直到看到堆棧模塊及其API。選擇要使用的API,然后將對該API的調(diào)用拖放到源文件中。
現(xiàn)在輪到您進行操作:請將上面的代碼行輸入到項目的hal_entry.c文件中。為此,展開項目的src文件夾,然后雙擊上述文件。此操作會在編輯器中將其打開。如果您不想自己輸入所有內(nèi)容,也可以識別下方二維碼進入本手冊的網(wǎng)站下載完整的項目。
3.4 編譯第一個項目
輸入所有內(nèi)容后,便可隨時編譯程序。編譯有兩種不同的配置:調(diào)試和發(fā)布。調(diào)試配置將包含調(diào)試程序所需的所有信息,例如變量和函數(shù)名,并且還將關閉編譯器的某些優(yōu)化,例如循環(huán)展開。這會使調(diào)試更加容易,但會增大代碼大小、減慢代碼執(zhí)行速度。發(fā)布配置將從輸出文件中除去所有這些信息,并開啟完全優(yōu)化,從而減小代碼大小、加快代碼執(zhí)行速度,但是,您再也無法執(zhí)行查看變量等操作(除非您知道它們在存儲器中的地址)。
對于第一個測試,可以采用調(diào)試配置(也是默認配置)。要編譯項目,單擊主菜單欄上的“build”(編譯)按鈕,編譯過程隨即開始。如果一切正常,編譯將以0個錯誤和0個警告結束。如果存在編譯時錯誤,則需要返回代碼,仔細檢查是否正確輸入了所有內(nèi)容。如果未正確輸入所有內(nèi)容,請相應地更改代碼。為了讓您更輕松地定位錯誤,編譯器的反饋將直接插入編輯器窗口(如果可能)。
程序編譯成功后,會創(chuàng)建輸出文件CPK_RA6M4_ExampleProject.elf,需要先將其下載到處理器,然后才能運行和調(diào)試該文件。
3.5 下載和調(diào)試第一個項目
下一步是在評估板(CPK)上實際運行程序。現(xiàn)在需要將評估板連接到Windows工作站:將電路板隨附的USB線纜的micro-B端插入系統(tǒng)控制和生態(tài)系統(tǒng)訪問區(qū)域右下角的USB調(diào)試端口J11,將另一端插入PC上的空閑端口。LED1應點亮,表示電路板已通電。如果該評估板支持開箱即用,則預編程的演示會運行,表明一切都按預期運行。Windows操作系統(tǒng)可能會顯示一個對話框,指示正在安裝J-Link板上調(diào)試器的驅動程序,此過程應自動完成。此外,還可能會出現(xiàn)一個窗口,詢問是否更新J-Link調(diào)試器。強烈建議允許進行此更新。
下載
要下載程序,必須先創(chuàng)建一個調(diào)試配置。單擊“Debug”(調(diào)試)符號![64786252-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D2/wKgaomTnIVuAD4m_AAASeV3RdXs907.jpg)
在出現(xiàn)的窗口中,突出顯示“Renesas GDB Hardware Debugging”(瑞薩GDB硬件調(diào)試)下的CPK_RA6M4_BlinkyProject Debug_Flat。由于項目配置器已經(jīng)進行了所有必要的設置,因此無需在此對話框中進行任何更改。只需單擊窗口右下角的“Debug”(調(diào)試)。此操作會啟動調(diào)試器,將代碼下載到CPK上的RA6M4 MCU,并詢問您是否要切換到“Debug Perspective”(調(diào)試透視圖)。請選擇“Switch”(切換)。“Debug Perspective”(調(diào)試透視圖)將打開,并且程序計數(shù)器將設置為程序的入口點,即復位處理程序。此調(diào)試配置僅需要創(chuàng)建一次。下次只需單擊“Debug”(調(diào)試)符號便可啟動調(diào)試器。
![64c616aa-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D3/wKgaomTnIVyANc-jAAD_WUgx3PE500.jpg)
圖3-11:選擇MyBlinkyProject Debug_flat后,無需在其他選項卡上進行任何更改
運行
單擊“Resume”(恢復)按鈕,下一個停止處將處于main()中調(diào)用hal_entry()的位置。再次單擊該按鈕,程序將繼續(xù)執(zhí)行,且用戶LED(紅色)將按預期的1秒時間間隔閃爍。
觀察結果
如果一切正常,單擊主菜單欄上的“Suspend”(暫停)按鈕。這將停止執(zhí)行程序但不會將其終止。在編輯器視圖中,激活文件hal_entry.c的選項卡,然后右鍵單擊包含對端口的寫操作的其中一行;在出現(xiàn)的菜單中,選擇“Run to line”(運行至指定行)。執(zhí)行將恢復,程序將在單擊的行處停止。現(xiàn)在來看一下右側包含變量的視圖。您將看到列出的Leds結構體。將其展開,瀏覽和分析不同的字段。調(diào)試較大的項目時,此視圖會派上用場。
![651e235e-3577-11ed-ba43-dac502259ad0.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/96/D3/wKgaomTnIVyATbI1AACzceDcMsM492.jpg)
圖3-12:變量及其值可以在“Variables”(變量)視圖中進行檢查
最后一步是單擊“Terminate”(終止)按鈕,結束調(diào)試會話,以停止程序的執(zhí)行。
您已經(jīng)掌握了RA產(chǎn)品家族單片機的第一個程序!
本章要點
-
項目配置器將創(chuàng)建新項目所需的所有文件和設置。
-
FSP配置器允許編程人員基于圖形用戶界面輕松配置FSP和運行環(huán)境。
-
調(diào)試配置是調(diào)試項目的必需步驟。它會自動創(chuàng)建,只需要激活即可。
-
實現(xiàn)所需功能僅需要很少的代碼行。
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原文標題:CPK-RA6M4評估板入門指南-第3章(2)
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