深入解析Renesas Starter Kit for RX660：硬件設計與使用指南

引言

在電子工程師的日常工作中，擁有一款功能強大且易于使用的開發工具至關重要。Renesas Starter Kit for RX660（以下簡稱RSK RX660）就是這樣一款值得關注的產品。它為評估Renesas微控制器提供了一個全面的平臺，涵蓋了硬件設計的多個方面，本文將詳細解讀其各項特性和使用方法。

文件下載：Renesas Electronics RX660入門套件.pdf

產品概述

目的與特性

RSK RX660是一款用于評估Renesas微控制器的工具，其主要特點包括支持微控制器編程、用戶代碼調試，配備了如開關、LED和電位計等用戶電路，還提供了示例應用和外設設備初始化代碼。該開發板集成了微控制器運行所需的所有電路，為開發者提供了便利。

板子規格

硬件設計細節

電源供應

1. 要求：該開發板有一個可選的中心正極電源連接器，使用2.0mm桶形電源插孔（PWR），主電源連接到PWR時應至少提供10W功率以確保其全部功能正常運行。開發板支持一個外部電壓輸入，默認電源配置為5V，需注意避免誤接高電壓輸出的電源。
2. 上電行為：購買時，開發板的Renesas微控制器中已預編程了示例教程軟件的“Release”版本。若需進一步了解該示例，可參考《Renesas Starter Kit Smart Configurator Tutorial Manual》。

板子布局

1. 組件布局：開發板的組件布局清晰，通過提供的布局圖（圖3 - 1）可以直觀地看到各組件的位置。
2. 板子尺寸：圖3 - 2展示了板子的尺寸和連接器位置，所有通孔連接器都采用2.54mm間距網格，方便進行接口連接。
3. 組件放置：圖3 - 3和圖3 - 4分別展示了板子頂面和底面的組件放置情況，組件類型和值可在板子原理圖中查看。

連接性

1. 內部板連接：圖4 - 1展示了CPU板組件及其與MCU的連接，有助于工程師理解內部電路的工作原理。
2. 調試器連接：圖4 - 2展示了CPU板、E2 Lite調試器和主機PC之間的連接，為調試工作提供了清晰的指導。

用戶電路

1. 復位電路：CPU板配備了復位控制電路，由RES開關觸發，可生成所需的復位信號。關于復位信號的定時要求，可參考《RX660 Group User’s Manual: Hardware》；關于復位電路的詳細信息，可查看CPU板原理圖。

2. 時鐘電路：時鐘電路用于生成驅動MCU和相關外設所需的時鐘信號。開發板上安裝的振蕩器信息如下表所示：	晶體	功能	默認放置	頻率	設備封裝
   X1	RX660的主MCU晶體	已安裝	24MHz	封裝，SMT
   X2	RX660的實時時鐘	已安裝	32.768kHz	封裝，SMT
   X3	RL78/G1C的主MCU晶體	已安裝	12MHz	封裝，SMT

3. 開關：開發板上有四個開關，其功能和連接情況如下表所示：	開關	功能	MCU
   信號（端口）	引腳
   RES	按下時，微控制器復位	RES#	19
   SW1	連接到IRQ9輸入，用于用戶控制	P91	129
   SW2	連接到IRQ10輸入，用于用戶控制	P92	128
   SW3	連接到IRQ15輸入，用于用戶控制；連接到ADTRGO輸入，用于ADC控制	P07	144

4. LED：開發板上有五個LED，其功能、顏色和連接情況如下表所示：	LED	顏色	功能	MCU
   端口	引腳
   POWER	綠色	指示板VCC電源軌的狀態	NC	NC
   LED0	綠色	用戶操作的LED	P17	38
   LED1	橙色	用戶操作的LED	PF5	9
   LED2	紅色	用戶操作的LED	P04	5
   LED3	紅色	用戶操作的LED	P06	3

5. 電位計：單圈電位計作為分壓器連接到模擬輸入AN000（端口P40，引腳141），可在板VCC和AVSS0之間創建電壓。不過，它并不一定能反映控制器ADC的精度，如需進一步了解，可參考《RX660 Group User’s Manual: Hardware》。
6. Pmod?：開發板配備了Digilent Pmod?接口連接器，需將提供的LCD模塊連接到PMOD1連接器。安裝LCD模塊時要小心，避免引腳彎曲或損壞，同時要采取適當的ESD保護措施。
7. USB串口端口：USB串口端口通過Renesas低功耗微控制器（RL78/G1C）實現，并連接到RX660串行通信接口（SCI）模塊。將開發板首次通過USB/串口連接到運行Windows?的PC時，PC會自動搜索并安裝驅動程序。若沒有驅動程序，可從此處下載。
8. 控制器局域網（CAN）：開發板上安裝了CAN - FD收發器IC（最大數據速率5Mbps），并連接到CAN MCU外設。關于CAN協議和支持的操作模式的詳細信息，可參考《RX660 Group User’s Manual: Hardware》。
9. 本地互連網絡（LIN）：開發板上安裝了LIN收發器IC，并連接到擴展串行模式MCU外設。關于支持的操作模式的詳細信息，可參考《RX660 Group User’s Manual: Hardware》。
10. I2C總線（Inter - IC Bus）：RX660具有I2C（Inter - IC Bus）接口（RIICa），RIIC0連接到一個2Kbit EEPROM。
11. 遙控信號接收器：開發板配備了用于遙控接收功能的IR接收器模塊圖案，但產品中未包含該模塊。關于IR接收器模塊的規格，可參考制造商網站（VISHAY，型號TSOP32438）。

配置

開發板提供了多種配置選項，可通過修改鏈接電阻或帶有可移動跳線的插頭來實現。在進行修改時，需注意避免損壞附近的組件，并確保不會出現信號沖突或短路的情況。具體配置選項包括MCU操作模式、E2 Lite調試器配置、電源供應配置、時鐘配置、模擬電源和ADC/DAC配置、總線配置、CAN配置、通用IO和LED配置、I2C和EEPROM配置、IRQ和開關配置、MTU和POE和定時器配置、PMOD1和PMOD2配置、串行和USB轉串口配置、LIN配置以及遙控信號接收器配置等，每個配置選項都有詳細的表格說明其功能和設置方法。

頭文件

1. 應用頭文件：開發板配備了應用頭文件，可用于連接兼容的Renesas應用設備或方便訪問MCU引腳。文檔中詳細列出了各個應用頭文件（JA1、JA2、JA3、JA5、JA6）的連接情況。
2. 微控制器引腳頭文件：開發板還配備了MCU引腳頭文件，用于訪問所有MCU的引腳。文檔中列出了各個微控制器引腳頭文件（J1、J2、J3、J4）的連接情況。

代碼開發

概述

使用Renesas軟件工具進行代碼調試時，RSK開發板必須通過E2 Lite調試器連接到PC。關于E2 Lite調試器的調試功能的詳細信息，可參考《E2 emulator Lite User’s Manual》（R20UT3240EJ）和《E1/E20/E2 Emulator, E2 Emulator Lite Additional Document for User's Manual》（R20UT0399EJ）。

編譯器限制

隨開發板提供的編譯器在首次使用后的60天內是全功能的，60天后將默認限制為最大128k代碼和數據。若要使用大于此大小的程序，需從經銷商處購買完整的工具。同時，編譯器的保護軟件會檢測系統時鐘的變化，將系統時鐘調回可能會導致試用期限提前過期。

模式支持

MCU支持單芯片和引導模式（SCI、用戶和FINE），這些模式可在RSK開發板上進行配置。具體修改要求可參考文檔中的6.2節。其他MCU操作模式則在MCU的寄存器中進行配置，相關寄存器信息可在《RX660 Group User’s Manual: Hardware》中查找。需要注意的是，只能在RSK處于復位狀態或關閉狀態時更改MCU操作模式，否則可能會損壞MCU。

調試支持

隨開發板提供的E2 Emulator Lite支持斷點、事件點（包括執行中插入）和基本跟蹤功能，但限制為最多8個片上事件點、256個軟件中斷點和256個分支/周期跟蹤。詳細信息可參考《E2 Emulator Lite User’s Manual》（R20UT3240EJ）。

地址空間

關于MCU地址空間的詳細信息，可參考《RX660 Group User’s Manual: Hardware》中的“Address Space”部分。

總結

Renesas Starter Kit for RX660為電子工程師提供了一個豐富的開發平臺，從硬件設計的多個方面到代碼開發的各個環節都有詳細的設計和說明。通過深入了解其功能和使用方法，工程師能夠更高效地進行Renesas微控制器的開發和調試工作。在使用過程中，務必仔細遵循文檔中的注意事項和操作指南，以確保開發工作的順利進行。大家在使用這款開發板的過程中，有沒有遇到過什么獨特的問題或者有什么特別的經驗呢？歡迎在評論區分享交流。