8. Hello World! – Hi Blinky!

您將在本章中學(xué)到以下內(nèi)容：

如何從頭開始為EK-RA6M4評估板創(chuàng)建項(xiàng)目。

如何在FSP配置器中更改靈活配置軟件包的設(shè)置。

如何編寫代碼以切換EK上的用戶LED。

如何下載和測試程序。

本章目錄：

使用項(xiàng)目配置器創(chuàng)建項(xiàng)目

使用FSP配置器設(shè)置運(yùn)行環(huán)境

編寫前幾行代碼

編譯第一個(gè)項(xiàng)目

下載和調(diào)試第一個(gè)項(xiàng)目

8.3 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(cè)的“Project Explorer”（項(xiàng)目資源管理器）列出了當(dāng)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(gè)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(gè)名為main.c的文件，但用戶代碼必須轉(zhuǎn)到hal_entry.c中。否則，如果您在FSP配置器中進(jìn)行修改并重新創(chuàng)建項(xiàng)目內(nèi)容，則更改會丟失，因?yàn)槊看螁螕簟癎enerate Project Content”（生成項(xiàng)目內(nèi)容）時(shí)，都將覆蓋該文件。

圖8-9：FSP配置器創(chuàng)建所需文件后的項(xiàng)目樹

該項(xiàng)目還包含幾個(gè)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(xiàng)目內(nèi)容時(shí)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(jī)編寫第一個(gè)真實(shí)源代碼。計(jì)劃是在EK-RA6M4評估板上的綠色LED2和紅色LED3之間每秒交替切換，因此您必須通過添加代碼來點(diǎn)亮和熄滅LED以及實(shí)現(xiàn)延時(shí)循環(huán)。如何實(shí)現(xiàn)？

實(shí)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(shí)現(xiàn)函數(shù)。您認(rèn)為哪一種更好？如果您不確定答案，可以回顧第2章。

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(qū)動程序?qū)嵗齡_ioport具有以下定義：

g_ioport_on_ioport是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，用于聲明端口可能執(zhí)行的操作，將分配給g_ioport實(shí)例的API指針。將鼠標(biāo)懸停在該結(jié)構(gòu)體上，可以輕松查看其中的內(nèi)容，此結(jié)構(gòu)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(diǎn)亮LED，可以寫入：

但這意味著實(shí)際上需要知道LED2和LED3連接到哪些I/O端口，以及有多少個(gè)LED可用！為此，我們可以閱讀電路板的文檔或仔細(xì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體g_bsp_leds即可解決問題。這兩個(gè)文件均位于項(xiàng)目的raoards a6m4_ek文件夾內(nèi)。因此，以下兩行代碼足以獲取有關(guān)評估板上LED的信息：

現(xiàn)在，可以使用LED結(jié)構(gòu)體來訪問電路板上的所有LED，并使用以下語句點(diǎn)亮綠色LED2（將端口設(shè)置為低電平將點(diǎn)亮LED，將端口設(shè)置為高電平則將熄滅LED）：

此語句后需要有第二條語句，用于將其引腳設(shè)置為高電平以熄滅LED3。

最后，需要提供一段延時(shí)以使LED以用戶友好的方式切換。為此，可以再次調(diào)用BSP API：

R_BSP_SoftwareDelay函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)是要延遲的單位數(shù)，而第二個(gè)參數(shù)是指定的基本單位，在本例中為秒。其他選項(xiàng)包括毫秒和微秒。

完成這些操作后，接下來要做的是復(fù)制/粘貼三行代碼，并反轉(zhuǎn)第二組中LED的引腳電平。最后，由于我們想無限期地運(yùn)行程序，因此必須圍繞代碼創(chuàng)建一個(gè)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(xiàng)目配置器和FSP配置器插入的其他代碼，請保持不變。單片機(jī)需要借助這些代碼來正常運(yùn)行。

編寫代碼時(shí)，始終可以使用e2 studio的自動完成功能。只需按下-，便會出現(xiàn)一個(gè)窗口，顯示結(jié)構(gòu)體或函數(shù)可能的補(bǔ)全代碼。如果單擊一個(gè)條目，它會被自動插入代碼中。

圖8-10：在變量或函數(shù)上按下-將激活e2 studio的代碼補(bǔ)全功能

編寫程序時(shí)，另一個(gè)有用的工具是“Developer Assistance”（開發(fā)人員幫助），可以從“Project Explorer”（項(xiàng)目資源管理器）中訪問此工具。在使用FSP配置器配置了項(xiàng)目的軟件堆棧之后，此工具將為您快速了解應(yīng)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(xiàng)目資源管理器）中展開項(xiàng)目，此工具隨即顯示。顯示工具后，進(jìn)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(jìn)行操作：請將上面的代碼行輸入到項(xiàng)目hal_entry.c文件中。為此，展開項(xiàng)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，也可以掃描下方二維碼進(jìn)入本手冊的網(wǎng)站下載完整的項(xiàng)目。

8.4 編譯第一個(gè)項(xiàng)目

輸入所有內(nèi)容后，便可隨時(shí)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(guān)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(gè)測試，可以采用調(diào)試配置（也是默認(rèn)配置）。要編譯項(xiàng)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(gè)錯誤和0個(gè)警告結(jié)束。如果存在編譯時(shí)錯誤，則需要返回代碼，仔細(xì)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(yīng)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MyBlinkyProject.elf，需要先將其下載到處理器，然后才能運(yùn)行和調(diào)試該文件。

8.5 下載和調(diào)試第一個(gè)項(xiàng)目

下一步是在評估板（EK）上實(shí)際運(yùn)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J10，將另一端插入PC上的空閑端口。白色LED4（構(gòu)成文字“EK-RA6M4”中的連字符）應(yīng)點(diǎn)亮，表示電路板已通電。如果該評估板支持開箱即用，則預(yù)編程的演示會運(yùn)行，表明一切都按預(yù)期運(yùn)行。Windows操作系統(tǒng)可能會顯示一個(gè)對話框，指示正在安裝J-Link板上調(diào)試器的驅(qū)動程序，此過程應(yīng)自動完成。此外，還可能會出現(xiàn)一個(gè)窗口，詢問是否更新J-Link調(diào)試器。強(qiáng)烈建議允許進(jìn)行此更新。

如果USB端口旁邊的橙色調(diào)試LED5在短時(shí)間內(nèi)不停地閃爍，則表示工作站上的J-Link驅(qū)動程序可能有問題。如果發(fā)生這種情況，請參見第7.1節(jié)獲取可能的解決方案。

下載

要下載程序，必須先創(chuàng)建一個(gè)調(diào)試配置。單擊“Debug”（調(diào)試）符號旁邊的小箭頭，然后從下拉列表框中選擇“Debug Configurations”（調(diào)試配置）。

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MyBlinkyProject Debug_Flat。由于項(xiàng)目配置器已經(jīng)進(jìn)行了所有必要的設(shè)置，因此無需在此對話框中進(jìn)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EK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）?！癉ebug Perspective”（調(diào)試透視圖）將打開，并且程序計(jì)數(shù)器將設(shè)置為程序的入口點(diǎn)，即復(fù)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。

圖8-11：選擇MyBlinkyProject Debug_flat后，無需在其他選項(xiàng)卡上進(jìn)行任何更改

運(yùn)行

單擊“Resume”（恢復(fù)）按鈕，下一個(gè)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?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行，并按預(yù)期的1秒時(shí)間間隔在評估板上的綠色和紅色LED之間切換。

觀察結(jié)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(xiàng)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(yùn)行至指定行）。執(zhí)行將恢復(fù)，程序?qū)⒃趩螕舻男刑幫Ｖ埂，F(xiàn)在來看一下右側(cè)包含變量的視圖。您將看到列出的Leds結(jié)構(gòu)體。將其展開，瀏覽和分析不同的字段。調(diào)試較大的項(xiàng)目時(shí)，此視圖會派上用場。

圖8-12：變量及其值可以在“Variables”（變量）視圖中進(jìn)行檢查

最后一步是單擊“Terminate”（終止）按鈕，結(jié)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(jī)的第一個(gè)程序！

本章要點(diǎn)：

項(xiàng)目配置器將創(chuàng)建新項(xiàng)目所需的所有文件和設(shè)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(yùn)行環(huán)境。

調(diào)試配置是調(diào)試項(xiàng)目的必需步驟。它會自動創(chuàng)建，只需要激活即可。

實(shí)現(xiàn)所需功能僅需要很少的代碼行。

審核編輯：湯梓紅