目錄
前言
環(huán)境配置
Hello RT-Thread
GPIO輸入與中斷
I2C主機(jī)驅(qū)動(dòng)
SPI主機(jī)驅(qū)動(dòng)
ADC設(shè)備驅(qū)動(dòng)
PWM設(shè)備驅(qū)動(dòng)
Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)
WDT設(shè)備驅(qū)動(dòng)
1 前言
本文說明如何在 RT-Thread 下配置與使用 EK-RA2E2 的板載外設(shè)的BSP驅(qū)動(dòng)
BSP已被提交PR：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/pull/10695
2 環(huán)境配置
整個(gè)移植過程會(huì)用到的幾個(gè)工具版本如下，建議使用相同版本，較低版本會(huì)出現(xiàn)兼容性問題。
Env 工具版本 ：V2.0.0
Arm GNU Toolchain: 13.2
JLink 版本 ：V7.7.0
FSP 版本 ：V6.0.0
Renesas 的芯片驅(qū)動(dòng)源碼是通過軟件工具配置生成的，整個(gè)板子的移植過程都會(huì)使用到RASC這個(gè)軟件工具。
下載鏈接: https://github.com/renesas/fsp/releases
注意：
如果要在 MDK 上使用FSP，請參照 rt-thread 的 RA系列BSP制作過程.md的如何在 MDK 中打開 FSP，綁定第三方工具RASC。
此次移植過程，筆者主要是以 linux 下的 GNU 環(huán)境進(jìn)行移植，環(huán)境配置過程不再贅述。
3 Hello RT-Thread
EK-RA2E2 的基礎(chǔ)例程默認(rèn)支持MSH，編譯基礎(chǔ)例程并燒錄成功后，可通過串口工具進(jìn)行交互，同時(shí)能觀察到LED3紅燈以 1Hz 的頻率閃爍。
SCI_UART 使用到的引腳分別是：
TX 為 P101
RX 為 P100
LED3 使用的引腳為：
P015
本次移植也支持了一鍵 nano ，因?yàn)樵摪遄拥腗CU內(nèi)存空間有限，如果想節(jié)省空間，可以考慮選擇 nano。
nano 默認(rèn)啟用了MSH，與標(biāo)準(zhǔn)版的基礎(chǔ)例程一致。
4 GPIO輸入與中斷
外部中斷作為一種外設(shè)資源，需要開發(fā)者通過 ICU (interrupt control unit) 進(jìn)行管理 。
下面以 EK-RA2E2 的按鍵SW2為例子，介紹如何配置一個(gè)外部中斷。
打開RASC，RASC會(huì)通過文件configuration.xml 加載板子的配置。
進(jìn)入Pins頁面，找到Interrupt:IC
使能ICU，SW2 連接的引腳為 P205，所以這里 選擇 IRQ1。
進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack中的INPUT 找到External IRQ (r_icu)。筆者配置了上升沿，并開啟了數(shù)字濾波，中斷回調(diào)函數(shù)需要寫入irq_callback以支持drv_gpio.c的中斷回調(diào)功能。
開發(fā)者通過使用rt_pin_attach_irq和rt_pin_irq_enable 實(shí)現(xiàn)中斷注冊和中斷使能。
注意：
通過原理圖和板子可以得知，標(biāo)簽E32表示按鍵和 P205 是開路狀態(tài)。開發(fā)者使用按鍵時(shí)，需要通過電阻或錫將兩個(gè)焊盤連接。
5 I2C主機(jī)驅(qū)動(dòng)
EK-RA2E2 有一個(gè) I3C 外設(shè)，兼容 I2C
筆者采樣OLED模塊SSD1360作為從設(shè)備，下面介紹如何使用 I2C 驅(qū)動(dòng)。
打開RASC，點(diǎn)擊進(jìn)入到Pins頁面，找到 Conectivity:I3C
SCL : P400
SDA: P401
進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack中的Conectivity找到I2C Master(r_iic_b_master)。中斷回調(diào)函數(shù)修改為i2c_master_callback以支持drv_i2c.c的異步事件功能，數(shù)據(jù)傳輸后驅(qū)動(dòng)層會(huì)通過rt_event_recv來確認(rèn)傳輸是否成功完成。
scons --menuconfig啟用 Hardware Drivers Config —> On-Chip Peripheral Drivers —> Enable hardware I2C Bus —> Enable hardware I2C0 Bus
編寫應(yīng)用程序進(jìn)行讀寫功能驗(yàn)證
注意：
EK-RA2E2 的 I3C 引腳，SCL 和 SDA 沒有掛上拉電阻。如果開發(fā)者在兩腳懸空狀態(tài)下使用 I2C，傳輸函數(shù)會(huì)返回錯(cuò)誤。所以要么和筆者一樣，選取的從設(shè)備模塊自帶上拉；要么先給板子提供上拉，再將從設(shè)備掛到總線上。
6 SPI主機(jī)驅(qū)動(dòng)
EK-RA2E2有一個(gè) SPI 外設(shè)，下面介紹如何使用 SPI 驅(qū)動(dòng)。
注意：
由于SCI_UART使用了引腳 P101 和 P100 ，兩個(gè)外設(shè)引腳沖突，所以開發(fā)者在使用 SPI 時(shí)需要將 SCI_UART 的引腳遷移到別的可用引腳上去。
打開RASC，進(jìn)入Pins頁面，找到 Conectivity:SPI。
進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack中的Conectivity找到SPI (r_spi)。中斷回調(diào)函數(shù)修改為spi0_callback以支持drv_spi.c的異步事件功能。RASC 會(huì)提示要求開發(fā)者配置中斷優(yōu)先級，配置完中斷優(yōu)先級后請將DTC刪掉，保持與圖中一致。
scons --menuconfig啟用 Hardware Drivers Config —> On-Chip Peripheral Drivers —> Enable hardware SPI Bus —> Enable hardware SPI0 Bus
編寫應(yīng)用程序進(jìn)行讀寫功能驗(yàn)證
注意：
筆者這里展示的 MISO 均為 0xFF，這是因?yàn)?/span>MISO引腳處于懸空狀態(tài)。筆者已經(jīng)驗(yàn)證過引腳功能是有效的，開發(fā)者在驗(yàn)證的時(shí)候?qū)⑵渑cMOSI短接，利用日志打印即可。
7 ADC設(shè)備驅(qū)動(dòng)
ADC 特性：
12-bit A/D Converter，至多8個(gè)模擬輸入采樣通道
采樣通道并不連續(xù)，支持 5、6、9、10、19、20、21、22
筆者使用了煙霧傳感器，以 Channel9 為例，下面介紹如何進(jìn)行 ADC 采樣 。
打開RASC，進(jìn)入Pins頁面，找到Analog:ADC 。啟用 Channel5 、Channel6 、Channel9。
進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack中的Analog 找到ADC (r_adc)。配置為 continuous scan 模式，并勾選上需要采樣的通道。
scons --menuconfig啟用 Hardware Drivers Config —> On-Chip Peripheral Drivers —> Enable ADC —> Enable ADC0
由于參考電壓是 3.3V，所以是乘以 3300。此外，若配置的采樣通道為21，則rt_adc_read的第二個(gè)參數(shù)應(yīng)為21。
8 PWM設(shè)備驅(qū)動(dòng)
GPT （General PWM Timer）特性：
一個(gè) 16-bit 6通道 的定時(shí)器
編號從 GPT4 到 GPT9，每個(gè) GPT 可以控制兩個(gè)引腳輸出
在drv_pwm.c中，GPT 的每個(gè)通道都是一個(gè)設(shè)備實(shí)例。例如，使用 GPT4 和 GPT5，就需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè) PWM 設(shè)備。
以 GPT4 為例，下面介紹如何通過 GPT 產(chǎn)生 PWM 。
打開RASC，進(jìn)入Pins頁面，找到Timers:GPT。配置兩個(gè)引腳一起工作。
進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack中的 Timer 找到Timer, General PWM(r_gpt)。修改 timer4 和 channel4，然后啟用Pin Output Support，最后使能兩個(gè)引腳輸出。
scons --menuconfig啟用 Hardware Drivers Config —> On-Chip Peripheral Drivers —> Enable PWM —> Enable GPT4
編寫應(yīng)用程序驗(yàn)證 PWM 功能
9 Flash設(shè)備驅(qū)動(dòng)
EK-RA2E2 能提供至多 64KB 的 Code Flash 內(nèi)存 和 2KB Data Flash 內(nèi)存，但實(shí)際在使用 Code Flash 的時(shí)候達(dá)不到這個(gè)理論值。
從文檔《RA2E2-Group-Hardware》的Option-Setting Memory一節(jié)可知
0x00000400 到0x0000043B 被分配給了OFS1，OFS2 和 Security MPU
Code Flash從0x00000440 開始，到 0x00010000 結(jié)束
Data Flash從0x40100000 開始，到 0x40100800 結(jié)束
本次移植筆者支持了 Code Flash 的讀寫操作，下面筆者將通過 fal 抽象層演示 EK-RA2E2 的 flash 設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
打開RASC，進(jìn)入Stacks頁面，通過New Stack 中的Storage 找到flash (r_flash_lp) ，使能Code Flash
中斷函數(shù)名需要填寫flash_callback，這個(gè)函數(shù)沒有實(shí)際意義。因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)層操作 flash 的過程中，都會(huì)暫時(shí)的禁止中斷。
scons --menuconfig啟用 Hardware Drivers Config —> On-Chip Peripheral Drivers —> Enable Onchip FLASH
drv_flash.c中實(shí)現(xiàn)的函數(shù)允許開發(fā)者直接調(diào)用，也可以通過 fal 抽象層進(jìn)行分區(qū)管理。
從 app 起始地址讀取 16 字節(jié)，并與編譯出的hex文件進(jìn)行比較
從 app 起始地址偏移 0xF000 字節(jié)，進(jìn)行 16 字節(jié)讀寫驗(yàn)證
10 WDT設(shè)備驅(qū)動(dòng)
啟用驅(qū)動(dòng)的步驟與前面如出一轍，不再贅述。
因?yàn)轵?qū)動(dòng)的配置都是圍繞著時(shí)鐘頻率和計(jì)數(shù)次數(shù)，而不能直觀知道多久不喂狗會(huì)造成復(fù)位，所以這里筆者重點(diǎn)解釋如何計(jì)算 WDT 的超時(shí)時(shí)間。
WDT特性：
14-bit 的向下計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)器
由 PCLKB 提供時(shí)鐘
計(jì)數(shù)溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生 NMI （不可屏蔽中斷），并造成系統(tǒng)復(fù)位
計(jì)算 WDT 超時(shí)時(shí)間：
PCLKB 可以在RASC的 clock頁面 查到，默認(rèn)為 24 MHz
時(shí)鐘分頻默認(rèn) 8192，即工作頻率為 PCLKB/8192
timeout 為 16384 cycles，即計(jì)數(shù) 16384 次后會(huì)造成復(fù)位
WDT 的工作頻率為f =24 MHz/8192 ≈ 2929.6875 KHz
計(jì)數(shù)一次要花的時(shí)間為t = 1 / f = 1 / 2929.6875 ≈ 341.333 us
超時(shí)時(shí)間為T = 341.333 us * 16384 cycles ≈ 5.5 s
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