RH850F1x Starter Kit V3使用者手冊(中文翻譯版)

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1、介紹

RH850/F1x StarterKit 為使用者提供了一個簡單易用的用于評估瑞薩電子32位單片機RH850/F1x功能和性能的平台。

功能：

• 片上調試和閃存程式設計的連接配接
• 可通路所有的控制器I/O管腳
• 通過電位器、旋鈕開發、按鍵、LED燈實作使用者互動

• 串行接口：

  − 1 x RS23S

  − 1 x LIN

  − 2 x CAN-FD(RH850/F1L隻支援高速CAN，不支援CAN-FD)

  − 1 x FlexRay(隻适用于RH850/F1H,F1KM-S4和F1KH-D8)

  − 1 x Ethernet 100Base-T(隻适用于RH850/F1H,F1KM-S4和F1KH-D8)

• 通過瑞薩E1片上調試器供電或外部電源(12V DC)供電

• 支援多種RH850/F1x家族成員

  − RH850/F1L

  − RH850/F1K

  − RH850/F1H

  − RH850/F1KM-S4

  − RH850/F1KH-D8

  這份文檔将描述該StarterKit提供的功能并通過操作StarterKit指導使用者使用。有關控制器操作的詳細資訊，請參閱RH850/F1x使用者手冊。

2、注意

1、請勿直視發光的LED燈！尤其要注意闆上的高亮LED燈

2、當用E1仿真器供電時，仿真器提供的電流限制在200mA以内，是以如果需要用到StarterKit的所有功能，請再接一個外部供電電源。

3、快速上手資訊

3.1 連接配接器和跳線帽概覽

表1. J1-J2-信号排版

表2. J3-J4-信号排版

表3. 跳線帽/連接配接器設定概覽(for Release Version EEAS-0401-003-01 )

**注意：**預設跳線帽設定(E1調試器供電)用粗體字标記

3.2、RH850/F1L Version [Y-ASK-RH850F1L-V3]電路闆一覽圖

RH850/F1L版本的V3 StarterKit有兩個版本

• RH850-F1X-Starter-Kit-F1L V3 釋出版 EEAS-0401-002-01

• RH850-F1X-Starter-Kit-F1L V3 釋出版 EEAS-0401-003-01

  兩個版本隻是供電電路部分存在差異(詳細差異描述請參考“4.2.1 供電”和“7.2.1Y-ASK-RH850F1L-V3 和 Y-ASK-RH850F1K-V3原理圖 ”)，對相關控制器的功能沒有影響，兩個版本的控制器功能完全相同。

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3.3、RH850/F1K Version [Y-ASK-RH850F1K-V3]電路闆一覽圖

RH850/F1K版本的V3StarterKit有兩個版本

• RH850-F1X-Starter-Kit-F1K V3 釋出版 EEAS-0401-002-01

• RH850-F1X-Starter-Kit-F1K V3 釋出版 EEAS-0401-003-01

  兩個版本隻是供電電路部分存在差異(詳細差異描述請參考“4.2.1 供電”)，對相關控制器的功能沒有影響，兩個版本的控制器功能完全相同。

  

3.4、RH850/F1H Version [Y-ASK-RH850F1H-V3]電路闆一覽圖

RH850/F1H版本的V3StarterKit如下圖

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3.5、RH850/F1KM-S4 Version [Y-ASK-RH850F1KM-S4-V3]電路闆一覽圖

RH850/F1KM-S4版本的V3StarterKit如下圖

3.6、RH850/F1KH-D8 Version [Y-ASK-RH850F1KH-D8-V3]電路闆一覽圖

RH850/F1KH-D8版本的V3StarterKit如下圖

4、StarterKit硬體

4.1、StarterKit功能框圖

注意：

RH850/F1L版的StarterKit不支援CAN-FD，隻支援高速CAN。

隻有RH850/F1H, F1KM-S4 and F1KH-D8版的StarterKit支援FlexRay和以太網。

4.2、功能區

功能區提供各種電路群組件，用于與控制器的I/O進行互動

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4.2.1、電源

4.2.1.1、電源配置

StarterKit提供了兩種為電路闆內建電路供電的方式。可以使用瑞薩E1調試器為StarterKit供電，也可以使用外部12V DC電源為StarterKit供電。

使用預設跳線帽設定（請參見0），StarterKit配置為由瑞薩E1調試器供電。

LIN和FlexRay接口的操作隻能通過使用外部12V DC電源。

使用外部12V DC電源供電時，請選用以下跳線帽設定：

使用瑞薩E1調試器供電時，請選用以下跳線帽設定：

電源區包括一個直流插孔式連接配接器，用于向StarterKit及其元件提供外部電源。外部電源具有可逆的過壓保護。然而，請始終遵守正确的極性和電壓。

兩個訓示燈LED（D3和D4）顯示可用的電源電壓。

4.2.1.2、電源測量

通過跳線帽J5可測量MCU消耗電流。J5的外觀在兩個版本上有所不同。請在下面找到不同版本的描述。

4.2.2、控制器區域和端口引腳接口

不同版本的RH850/F1x StarterKit上分别焊接了以下型号的MCU：

Y-ASK-RH850F1L-V3: R7F701057

Y-ASK-RH850F1K-V3: R7F701587

Y-ASK-RH850F1H-V3: R7F701527

Y-ASK-RH850F1KM-S4-V3: R7F701649

Y-ASK-RH850F1KH-D8-V3: R7F701709

16MHz外接晶振和32.768kHz外接晶振作為控制器的外部時鐘源。

每個控制器I/O引腳都連接配接到一個排針接口上，排針接口很容易接到I/O管腳，并且I/O引腳可選擇連接配接到電源、接地或其他信号。表1和表2著名了排針接口的配置設定。

裝置的某些GPIO引腳可能不适用于所有的StarterKit版本。這些引腳的概述見表10。

在RH850/F1H、F1KM-S4和F1KH-D8版的主機闆中，提供了一個3.3V調節器，為以太網收發器提供所需的電壓。此電壓提供給BVCC引腳組電源，并将影響端口P10、P11、P12和P18（圖8中的藍色區域）。所有其他端口引腳在5 V下工作（圖8中的紅色區域）。對于RH850/F1L和RH850/F1K，所有端口引腳在5 V下工作。

4.2.3、LED燈

4.2.3.1、RGB LED

提供了一個RGB LED，以允許對微控制器輸出端口狀态進行可視觀察，并顯示PWM診斷宏的功能。RGB LED是旋轉編碼器的一部分，由三個N通道半導體驅動。每個RGB LED通道的回報連接配接到微控制器的A/D轉換器以評估LED驅動狀态。LED PWM信号為高電平有效。

請使用以下跳線帽配置激活完整的RGB LED功能：

4.2.3.2、綠色訓示LED：

提供兩個綠色低功率LED（LED1和LED2）以允許對微控制器輸出端口狀态進行可視觀察。LED高電平點亮。

4.2.3.3、藍色電源LED燈

兩個藍色訓示燈(D5和D6)訓示供電電源：

4.2.3.4、藍色LED燈環

TLC5925 驅動的16個藍色LED燈，可通過SPI指令來改變輸出狀态。

4.2.3.5、低功耗采樣器(LPS)的輸入

DIP開關陣列(S3)産生的8個數字輸入信号觸發微控制器的低功耗采樣器。

輸入信号通過8對1複用器（IC4）連接配接到微控制器。低功率模式（DeepSTOP模式）下改變DIP(S3)開關可喚醒MCU。

請使用以下跳線配置将DIP開關和多路複用器連接配接到微控制器：

4.2.5、按鈕開關

兩個按鈕開關（s1和S2）允許MCU輸入端口狀态的切換。開關為低電平有限且處于常開(非激活)狀态

請使用以下跳線配置将中斷按鈕開關（S1）連接配接到微控制器：

另外，旋轉編碼器配有一個按鈕。有關詳細資訊，請參閱帶按鈕的旋轉編碼器。

4.2.6、模拟輸入-電位器

電位器(POT1)産生模拟電壓，這個模拟電壓作為MCU的模拟輸入。

扭轉電位器POT1可調節MCU輸出信号APO(P0_1)。可通過LPS控制APO信号。如果不使用LPS，APO需要手動拉高（用P0_1作為數字輸出信号）。

請使用以下跳線配置連接配接電位器和MCU：

4.2.7、帶按鈕開關的旋轉編碼器

StarterKit提供了一個增量旋轉編碼器（ENC1）。旋轉編碼器的輸出端ENC1_ a和ENC1_ b可以通過跳線連接配接到MCU内部編碼器定時器。此外，旋轉編碼器（ENC1）包含一個按鈕開關ENC1_Switch，也可以通過跳線連接配接到微控制器的引腳。按鈕開關ENC1_Switch低電平有效且處于常開(非激活)狀态

4.2.8、串行通信口

4.2.8.1、RS232和LIN

RS232收發器(IC5)提供了一個序列槽，這個收發器連接配接到MCU的UART（RLIN30）。

請斷開以下跳線帽，以使RS232收發器連接配接到MCU：

LIN收發器(IC5)提供了一個LIN接口，這個收發器連接配接到MCU的LIN（RLIN21）。

請斷開以下跳線帽，以使LIN收發器連接配接到MCU：

通過DIP開關S10将序列槽接到DB9連接配接器，DB9連接配接器标号CN4。

闆上的RS232和LIN接口共用DB9連接配接器CN13。同一時間隻能用一個接口(即RS232和LIN不能同時使用)，Table24聲明了RS232的配置，Table25聲明了LIN的配置

注意：請確定同一時間隻有一個接口在使用(RS232或LIN)。

4.2.8.2、CAN接口

CAN收發器(IC1和IC3)提供了兩個CAN總線接口，每一個收發器可連接配接MCU的一個CAN接口(CAN3和CAN4)。CAN總線接口連接配接DB9連接配接器CN1和CN2。CAN0/1收發器預設打開，通過CANH和CANL收發資料。可通過在NSIL引腳上設定低電平來改變模式，在STBY引腳上通過MCU的GPIO引腳（P1_1/P2_6）選擇靜音模式。Receive-oly模式用于測試總線的連接配接情況。silent 模式下依然可以從總線接收資料，但發送器被禁用導緻不能向CAN總線發送資料。DIP開關S4提供額外的CAN總線接口配置選項,包括有選擇地和CAN總線接口互動的能力。

CAN收發器支援CAN和CAN-FD通信。

請斷開以下跳線以将CAN0收發器(IC1)和CAN1收發器(IC3)接入MCU：

請斷開以下跳線以将CAN0收發器(IC1)/CAN1收發器(IC3)接入MCU以改變收發器模式：

可通過DIP開關S4激活CAN總線和每個CAN通道的終端電阻：

4.2.8.3、FlexRay 接口（隻支援RH850/F1H, F1KM-S4 和 F1KH/D8）

FlexRay 收發器(IC7)提供了一個FlexRay 總線接口。FlexRay 收發器可連接配接到MCU的FlexRay接口（FLXA）。FlexRay總線接口連接配接DB9連接配接器CN5。FlexRay 收發器預設打開。DIP開關S7提供額外的FlexRay總線接口配置選項，包括選擇性地闆上互連FlexRay總線接口。

請斷開以下跳線以将FlexRay收發器（IC7）接入MCU：

闆載FLEXRAY總線和每個FLEXRAY通道的終端電阻可通過DIP開關S7激活。

4.2.8.4、以太網接口（隻支援RH850/F1H, F1KM-S4 和F1KH/D8）

以太網PHY（IC6）提供外部T100Base-TX以太網總線接口。通過DIP開關 ETH1 – ETH3 ，以太網收發器可連接配接到MCU的以太網接口ETNB。

請使用以下DIP開關配置将以太網收發器接入MCU：

4.2.9、片上Debug和Flash程式設計連接配接器

連接配接器CN3用來接MCU debug和Flash程式設計工具。CN3規格 2*7 2.54mm。該連接配接器的引腳支援瑞薩E1仿真器。更多關于瑞薩E1仿真器的資訊，請參考Chapter 5.1 E1 On-Chip Debug Emulator [R0E000010KCE00]。

4.2.10、OLED闆（可選）

StarterKit提供了一個pin header，可以選擇将外部顯示器連接配接到電路闆。例如，以下帶有microSD卡座的OLED顯示屏與連接配接器相容：https://www.adafruit.com/products/1673

5、開發工具

5.1、瑞薩E1仿真器[R0E000010KCE00]

瑞薩E1仿真器是一個強大的調試工具，具有flash程式設計功能，支援各種瑞薩MCU的仿真和燒錄。

E1仿真器的更新和使用者手冊可在瑞薩官網查詢：

http://www.renesas.com/e1

瑞薩E1仿真器已經停産，可在本店淘寶店購買，和瑞薩E1仿真器PIN2PIN相容

https://shop552817143.tao某bao.com/

5.2、開發軟體IDE

StarterKit包中包含以下開發軟體工具：

1. Green Hills MULTI IDE (90 day evaluation version)
2. IAR Embedded Workbench for Renesas RH850 (128KB Kickstart version)
3. iSYSTEM winIDEA with E1 support

4. CS+ integrated development environment (Evaluation Version via

   download)

5. Renesas Flash Programmer (RFP)

6. Code generator tool AP4 for RH850/F1K

   有關這些軟體工具用法的更多資訊，請參見Quick Start Guide ，該Quick Start Guide也是StartKit軟體包的一部分。

6、RH850/F1x StarterKit demo例程

附帶的demo例程提供以下功能：

1. MCU基本初始化
2. 用于LEDs和RGB-LEDs控制的PWM生成
3. 用于RGB-LEDs控制的PWMD功能
4. 用于PWMD和電位計的A/D轉換器
5. 包括低功耗采樣器（LPS）的待機模式
6. 按鍵功能
7. 編碼器功能
8. CAN通信
9. LIN通信
10. UART通信
11. SPI通信
12. OSTM定時器
13. TAUJ定時器
14. TAUB定時器
15. 帶WebServer應用程式的以太網示範（僅限RH850/F1H和RH850/F1KM-S4）

    

    軟體包含啟動（Start up test）和兩種運作模式（Mode1和Mode2）下執行的測試功能。

    有關RH850的列印資訊，請通過COM端口将計算機連接配接到主機闆的UART連接配接器“CN4”。

    注意：使用1:1的RS232電腦線纜，波特率9600

    譯者注：現在在開發中基本不會用到RS232轉RS232的電纜線了，多數情況下工程在開發中用的是USB轉序列槽線。直接用USB轉序列槽線連接配接PC和StarterKit，如下圖所示

    

6.1、StartUp Test

一旦啟動，時鐘将被初始化并執行start-up測試。在測試過程中，16個藍色LED組成的環将以相同的模式依次打開和關閉。同時，RGB LED将切換不同的顔色，然後關閉。之後，RGB LED以白色光亮起500ms，16個藍色LED環也同樣亮起500ms。LED1和LED2将在整個測試過程中點亮。CAN、LIN和Ethernet（如果提供）、顯示器可用性和RGB LED PWM回報信号被檢查。檢查結果在調試器中通過UART列印出來。以上完成之後，切換到Mode1.

6.2、Mode1

根據電位計POT1的不同位置，LED1和LED2以不同的強度發光。經電位器POT1轉換的模拟電壓值用于更新驅動這些LED的PWM子產品的占空比。藍色LED環跟随旋轉編碼器ENC1。按下旋轉編碼器按鈕，改變RGB LED的顔色。通過将回報/感測信号轉換為數字值并應用ADC的轉換結果上限/下限檢查功能（PWM診斷功能），評估通過每個RGB LED的負載電流。如果測得的電流過高或過低，則假定存在故障，相應LED的PWM将關閉。通過切換到Mode2，PWM輸出和診斷将再次啟動。

如果以太網可用（僅限RH850/F1H和RH850/F1KM-S4），則會定期調用相應的Webserver處理程式。

短按按鈕S1切換到Mode2，按鈕S1長按3s以上時間切換到DeepStop Mode。

30s内無任何操作，MCU自動進入DeepStop Mode。

使用作業系統計時器以1ms的周期調用Mode1。

6.3、Mode2

LED1和LED2交替閃爍，藍色LED圓圈環以特定頻率圍繞旋轉編碼器ENC1運作。頻率由POT1的模拟值确定，該模拟值被轉換為相應的Timer Array Unit J 時間間隔。在每個間隔之後，調整LED1和LED2的占空比以産生交替閃爍模式，同時也調整藍色LED環的點亮位置。旋轉編碼器ENC1可以增加/減少旋轉的藍色LED數量。

通過将回報/感測信号轉換為數字值并應用ADC的轉換結果上限/下限檢查功能（PWM診斷功能），評估通過每個RGB LED的負載電流。如果測得的電流過高或過低，則假定存在故障，相應LED的PWM将關閉。通過切換到模式1，PWM輸出和診斷将再次啟動。

如果以太網可用（僅限RH850/F1H和RH850/F1KM-S4），則會定期調用相應的Webserver處理程式。

短按按鈕S1切換到Mode2，按鈕S1長按3s以上時間切換到DeepStop Mode。

30s内無任何操作，MCU自動進入DeepStop Mode。

使用作業系統計時器以1ms的周期調用Mode2。

6.4、StandBy

進入StandBy模式将關閉所有不必要的功能，并将控制器切換到DeepSTOP以降低功耗。LED2以2s間隔閃爍方式訓示MCU進入了StandBy模式，這個2s間隔由Timer Array Unit J 生成。

短按按鈕S1、旋轉編碼器按鈕、改變DIP開關S3的配置或将電位計POT1旋轉超過實際狀态的25%即可将MCU從StandBy模式喚醒。DIP開關和POT1相關喚醒事件是使用Timer Array Unit J觸發的LPS以500毫秒的間隔産生的。執行喚醒将恢複進入待機狀态前軟體所處的最後一種模式(簡單來說就是，進入StandBy模式前是什麼Mode，出來後還是什麼Mode)。

6.5、WebServer Application

在有以太網（僅RH850/F1H和RH850/F1KM-S4）的StarterKit上，實作了開源的TCP/IP堆棧lwIP以提供WebServer功能。該website可通過IP位址192.168.0.2通路。在Mode1和Mode2中，特定的運作資訊（如CPU負載、接收/傳輸幀、電位計值、RGB顔色和測試結果）會顯示在website上。資料通過SSI傳輸到網站，相應的XML文檔可以通過192.168.0.2192.168.0.2/status.ssi進行通路。

此外，StarterKit的模式（Mode1、Mode2、StandBy）以及RGB LED顔色可通過CGI使用按鈕和website上實作的顔色選擇器進行控制。

7、器件位置和原理圖

7.1、器件位置

7.1.1、Release Version EEAS-0401-002-01

7.1.2、Release Version EEAS-0401-003-01

7.2、原理圖

7.2.1、Y-ASK-RH850F1L-V3 and Y-ASK-RH850F1K-V3原理圖

7.2.1.1、Release Version EEAS-0401-002-01

7.2.1.2、Release Version EEAS-0401-003-01

7.2.2、Y-ASK-RH850F1H-V3原理圖

7.2.3、Y-ASK-RH850F1KM-S4-V3原理圖

7.2.4、Y-ASK-RH850F1KH-D8-V3原理圖