【致敬未来的攻城狮计划】— 连续打卡第三天：欲速则不达，今天是对RA2E1 基础知识的补充学习。

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1.连续打卡第一天：提前对CPK_RA2E1是瑞萨RA系列开发板的初体验，了解一下

2.开发环境的选择和调试（从零开始，加油）

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前言

一、RA是什么？

二、RA特点

三、RA型号解释图

 四、灵活配置FSP

五、RTOS：FreeRTOS™

六、FSP —— API 语法

七、e2 studio

八、FSP配置器

总结

天行健，君子以自强不息

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前言

        今天是连续打卡第三天，本来是想着做触摸按键，后来想想对很多基础的知识还是不够了解，还是要先学习基础，欲速则不达，有坚实的理论基础后续才能有质的飞跃。于是今天就是对RA2E1的理论知识的补充学习。

        知己知彼，百战不殆！

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一、RA是什么？

        RA 产品家族单片机 (MCU) 于 2019 年 10 月推出，丰富了瑞萨的 32 位 MCU 系列产品。在此之前，瑞萨拥有 基于 Arm® Cortex®-M 内核的 Renesas Synergy™ 平台，该平台将 MCU 与商业级、有品质保证的软件和开发工 具融于一体。

        瑞萨的另一条产品线 Renesas eXtreme (RX) 产品家族则采用自有的 RX 内核，具有业界领先的 32 位 CoreMark®/MHz 性能以及大容量代码闪存和 SRAM。

        瑞萨 RA 家族单片机，将 Synergy 平台与 RX 产品 的优势有机融合，使该产品能够满足客户的不同需求并为助力客户创造价值。

        全新 RA 产品家族包括：RA2 系 列，适用于低功耗应用；RA4 系列，适用于需要低功耗、高性能和高安全性的设备；RA6 系列，具有卓越的连 接性能和安全性能；RA8 系列，可以为采用人机界面、连接、安全和模拟功能的应用提供出色性能。

以上是官方介绍。

二、RA特点

        RA 产品家族的灵活配置软件包 (FSP) 登上了舞台。它提供了板级支持包 (BSP)、高性 能和高效率的 HAL 驱动程序以及易于使用的中间件。FSP 中内含 Amazon 的 FreeRTOS® 实时操作系统，但由 于 FSP 符合 CMSIS RTOS 标准，因此工程师也可以采用他们选择的任何 RTOS。

        RA2 系列 – 低功耗：基于 Arm Cortex-M23 内核，最高频率 48 MHz，拥有高达 512 KB 的闪存和 64 KB 的 SRAM。电源电压范围为 1.6 V 到 5.5 V。外设包括全速 USB、CAN、24 位 ∑-△ 模数转换器 (ADC)、 16 位数模转换器 (DAC)、电容式触摸感应以及安全功能。

         RA4 系列 – 高性能和出色的功耗：基于支持 TrustZone 的 Arm Cortex-M33F 内核或 Arm Cortex-M4F 内核构建，最高频率 100 MHz。高达 1 MB 的闪存和 128 KB 的 SRAM。电压范围为 1.6 V 到 5.5 V。 外设包括电容式触摸感应、段码式 LCD 控制器、全速 USB、CAN、安全功能以及数据转换器和定时 器。RA4W1 系列器件还额外配备了 Bluetooth® 低功耗 (BLE) 5.0。

        RA6 系列 – 高性能：基于支持 TrustZone 的 Arm Cortex-M33F 内核或 Arm Cortex-M4F 内核。最高频 率 200 MHz。高达 2 MB 的闪存和 640 KB 的 SRAM。电压范围为 2.7 V 到 3.6 V。外设包括数据转换 器、定时器、外部存储总线、以太网、全速和高速 USB、CAN、安全功能、电容式触摸感应和用于 TFT 显示的图形 LCD 控制器，以及一个 2D 图形引擎。RA6T1 系列器件带有用于电机控制的增强型外 设，如高分辨率 PWM 定时器或高级模拟模块。

三、RA型号解释图

 四、灵活配置FSP

        适用于 RA 产品家族单片机的瑞萨灵活配置软件包 (FSP) 提供了一种快速的通用方法，可创建智能物联网安全 互联设备所需的软件，并已专门针对 RA 单片机的架构进行过优化。FSP 具有开箱即用的中间件-和协议（例 如 TCP/IP 协议或安全功能协议）、板级支持包 (BSP)（可为瑞萨的 MCU 和开发板提供启动和初始化代码）， 以及用于所有外设的硬件抽象层 (HAL) 驱动程序。这些驱动程序不仅性能高，而且占用的存储空间也 极小。

        所有驱动程序、协议栈和中间件功能均可通过易于使用的应用程序编程接口 (API) 进行访问，从而轻松实现互 换，并可与实时操作系统 (RTOS) 以及裸机实现搭配使用。此外，软件的各个层均内置了对 Arm 的 TrustZone 的感知，并使用 Arm 的统一 API 来保证安全。        

        FSP 是开源软件，提供完整的源代码，但仅限用于瑞萨的硬件。 除了上述软件外，FSP 还采用 Amazon 的 FreeRTOS® 作为实时操作系统。此系统可通过符合 Cortex 微控制 器软件接口标准 (CMSIS) 的 Arm RTOS 接口进行访问。借助此标准接口，软件工程师能够使用其选择的任何 RTOS，而不会失去 FSP 的优势。

        为了使用起来尽可能简单省力，FSP 配备了直观的配置器和代码生成器，不仅可以初始化 MCU 及其外设，还 可以初始化 RTOS 和中间件模块。开发人员不会受到 FSP 功能的束缚：他们可以随时集成自己的应用程序代码 和中间件模块。反之亦然：FSP 可与整个 Arm 软件生态系统配合使用。

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五、RTOS：FreeRTOS™

        FreeRTOS™ 是瑞萨 RA 产品家族的首选实时操作系统 (RTOS)。它专门为嵌入式系统中的微控制器和小型微 处理器而开发，在这些系统中，内存资源十分有限，并且必须具有经过验证的可靠性。如今，它已成为公认的 嵌入式操作系统标准。它具有多任务调度程序，用于对象的内存分配的多个选项，以及多种用于任务通知、队 列、信号量和不同缓冲区的实现方法。 FreeRTOS 的系统开销非常小，占用的内存也很小。通常，一个 FreeRTOS 内核二进制镜像需要 6 到 12 KB 的 闪存，外加用于内核本身的几百字节的 RAM。该操作系统的设计十分简单：其内核仅包含三个通用源文件，以 及一个目标微控制器的专用文件。

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六、FSP —— API 语法

 

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七、e2 studio

        e2 studio 由瑞萨开发和维护，其依托于 Eclipse™，Eclipse 是一种时下流行且用途广泛的开源集成开发环境， 可用于不同的编程语言和目标平台。Eclipse 可以轻松进行定制和扩展，因此成为全球成千上万开发人员的首选 IDE，并且成为了一个事实上的标准。

        e2 studio 充分利用 Eclipse 的所有优点，并加入了额外的视图和配置器透视图，以支持 RA 产品家族的所有功 能。它包含创建、编译和调试任意大小和复杂程度的项目所需的所有工具，并指导开发人员完成软件设计的三 个阶段：准备、构建和调试。而且，它会定期更新，从而能够使用最新的 Eclipse SDK 和 CDT 工具。

        

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八、FSP配置器

        配置器底部的下一个选项卡是 BSP（板级支持包）选项卡，可用来查看和编辑各项电路板设置，如器件或电路 板选择。在关联的“Properties”（属性）视图中，可以为 BSP 进行其他设置，例如主堆栈的大小（在线程上 下文外部使用的堆栈）或 MCU 的某些安全功能。

        选项卡名为“Clocks”（时钟），用于分配初始时钟配置。提供了片上时钟系统的图形表示（参见 图 5-4），并可以对时钟树进行修改。将鼠标指针悬停在相应项目上会显示对应的简短描述。如果设置了不兼容 的项，相应成员将以红色突出显示，并会提供问题说明。此外，选项卡本身会显示一个小感叹号，表明存在 问题。

        “Pins”（引脚）选项卡涵盖了 RA MCU 的初始引脚设置。可以根据端口或外设列出引脚。如果设置冲突或不 完整，则配置器右侧的“Package”（封装）视图会显示器件的封装，突出显示所配置的引脚并标记错误。 “Problems”（问题）视图以及“Pin Conflicts”（引脚冲突）视图中也会显示这些内容。

        选项卡是“Interrupts”（中断）选项卡，用来指定用户定义的（非 FSP）驱动程序如何在 RA 项目内使 用单片机中断控制器单元 (ICU)，以及将哪些中断服务程序 (ISR) 与 ICU 事件（中断）相关联。它还提供所有分 配的 ICU 事件的完整列表。该表包括由 FSP 模块实例生成的事件，这些实例也已在配置器的“Stacks”（堆） 视图中创建。

         “Event Links”（事件链接）选项卡的作用与“Interrupts”（中断）选项卡类似。用户可以在此处指定其驱动 程序如何在 RA 项目内使用事件链接控制器 (ELC)，并且可以声明此类驱动程序可能通过一组外设功能产生一组 ELC 事件或使用一组 ELC 事件。

        “Stacks”（堆）选项卡，可用来在 RA 项目内添加及配置线程和堆。可以在各个堆中添加不 同的模块和对象，并可以在“Properties”（属性）视图中修改其属性。“Stacks”（堆）视图显示不同线程的 堆，从而创建模块的图形配置。可以轻松添加新的堆，并自动插入所有必要的模块，直到达到需要开发人员干 预的程度。达到这种程度时，如果将鼠标悬停在模块上，模块会被标为红色，并会提供所需设置或问题的说 明。如果问题解决，模块将恢复为标准颜色。

        “FSP Configuration”（FSP 配置）透视图中的最后一个选项卡名为“Components”（组件），用户可在其 中显示及选择不同的 FSP 组件。还列出了可用的 RA CMSIS 软件组件。最好在“Stacks”（堆）选项卡中执行 修改（例如在当前项目中添加或删除模块），因为还可以在后面的选项卡中对修改进行配置。

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总结

        今天的学习到此为止，学习了很多基础知识，但是也囫囵吞枣，走马观花的看了一遍，后续根据实物代码测试加深印象！

        文字很枯燥，但学会了就很酷。

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天行健，君子以自强不息。