Renesas RZ/T2M Starter Kit+：功能特性與使用指南

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域，Renesas RZ/T2M Starter Kit+ 是一款備受關(guān)注的開發(fā)工具。它為開發(fā)者提供了一個(gè)全面且高效的平臺，用于評估和開發(fā)基于Renesas微處理器的應(yīng)用。本文將深入介紹該開發(fā)套件的各項(xiàng)特性、使用方法以及相關(guān)注意事項(xiàng)。

文件下載：Renesas Electronics RZ，T2M入門套件+ (RSK+RZ，T2M).pdf

一、套件概述

1.1 目的與特性

Renesas RZ/T2M Starter Kit+ 主要作為評估工具，用于Renesas微處理器的開發(fā)。它具備多種特性，如支持Renesas微處理器編程、用戶代碼調(diào)試，還配備了豐富的用戶電路，包括開關(guān)、LED和電位器等，同時(shí)提供了多個(gè)示例應(yīng)用，為開發(fā)者提供了便利。

1.2 板卡規(guī)格

• 微處理器：采用Part No: R9A07G075M24GBG的320 - pin FBGA封裝微處理器，板載多種類型的內(nèi)存，如2MB的片上RAM、256Mbit的SDRAM、256Mbit的NOR Flash、512Mbit的Octa Flash、64Mbit的HyperRAM、512Mbit的QSPI Serial Flash以及16Kbit的PC EEPROM。
• 時(shí)鐘輸入：提供RZ/T2M Main為25MHz和RL78/G1C Main為12MHz的輸入時(shí)鐘。
• 電源供應(yīng)：支持多種電源輸入方式，包括DC Power Jack和USB Type - C Connector的5V輸入，同時(shí)配備多個(gè)不同輸出電壓的電源供應(yīng)IC。
• 調(diào)試接口：具備多種調(diào)試接口，如MIPI - 10、MIPI - 20、Mictor - 38等不同規(guī)格的引腳頭，以及J - Link OB的USB - MicroB接口。
• 開關(guān)與電位器：配備不同類型的DIP開關(guān)、Push開關(guān)和一個(gè)單圈電位器，用于模式配置和信號輸入。
• LED指示燈：包含多種不同功能和顏色的LED指示燈，用于指示電源狀態(tài)、以太網(wǎng)狀態(tài)、Ether - CAT狀態(tài)等。
• 通信接口：支持以太網(wǎng)、CAN、USB、RS485等多種通信接口，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

二、使用注意事項(xiàng)

2.1 靜電放電防護(hù)

CMOS器件對靜電非常敏感，強(qiáng)電場可能會破壞柵極氧化物，導(dǎo)致器件性能下降。因此，在操作過程中，要盡可能減少靜電的產(chǎn)生，及時(shí)消散靜電。可以通過環(huán)境控制，如在干燥環(huán)境中使用加濕器，避免使用易產(chǎn)生靜電的絕緣體。半導(dǎo)體器件應(yīng)存儲和運(yùn)輸在防靜電容器、靜電屏蔽袋或?qū)щ姴牧现校袦y試和測量工具以及工作臺和地板都必須接地，操作人員也應(yīng)使用腕帶接地，避免直接用手觸摸半導(dǎo)體器件。對于安裝有半導(dǎo)體器件的印刷電路板，也需要采取類似的防護(hù)措施。

2.2 上電處理

在電源供應(yīng)時(shí)，產(chǎn)品的狀態(tài)是不確定的，LSI內(nèi)部電路的狀態(tài)、寄存器設(shè)置和引腳狀態(tài)都是未定義的。在成品中，從電源供應(yīng)到復(fù)位過程完成之前，引腳狀態(tài)無法保證；對于通過片上上電復(fù)位功能復(fù)位的產(chǎn)品，從電源供應(yīng)到達(dá)到指定復(fù)位電平之前，引腳狀態(tài)也無法保證。

2.3 掉電狀態(tài)下的信號輸入

在器件掉電時(shí)，不要輸入信號或I/O上拉電源。因?yàn)檩斎脒@樣的信號或I/O上拉電源可能會導(dǎo)致電流注入，引起器件故障，同時(shí)此時(shí)通過器件的異常電流可能會導(dǎo)致內(nèi)部元件性能下降。應(yīng)遵循產(chǎn)品文檔中關(guān)于掉電狀態(tài)下輸入信號的指導(dǎo)原則。

2.4 未使用引腳的處理

CMOS產(chǎn)品的輸入引腳通常處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。如果未使用的引腳處于開路狀態(tài)，會在LSI附近感應(yīng)出額外的電磁噪聲，內(nèi)部會有相關(guān)的直通電流流動，并且可能由于誤將引腳狀態(tài)識別為輸入信號而導(dǎo)致故障。因此，應(yīng)按照手冊中關(guān)于未使用引腳的處理說明進(jìn)行操作。

2.5 時(shí)鐘信號處理

在應(yīng)用復(fù)位后，應(yīng)在操作時(shí)鐘信號穩(wěn)定后再釋放復(fù)位線。在程序執(zhí)行過程中切換時(shí)鐘信號時(shí)，要等待目標(biāo)時(shí)鐘信號穩(wěn)定。如果時(shí)鐘信號是通過外部諧振器或外部振蕩器在復(fù)位期間產(chǎn)生的，必須在時(shí)鐘信號完全穩(wěn)定后再釋放復(fù)位線。同樣，在程序執(zhí)行過程中切換到由外部諧振器或外部振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號時(shí)，也要等待目標(biāo)時(shí)鐘信號穩(wěn)定。

2.6 輸入引腳的電壓波形

輸入噪聲或反射波引起的波形失真可能會導(dǎo)致器件故障。例如，如果由于噪聲導(dǎo)致CMOS器件的輸入停留在VIL和VIH（Min.）之間的區(qū)域，器件可能會出現(xiàn)故障。因此，在輸入電平固定為VIL（Max.）時(shí)，以及輸入電平經(jīng)過VIL（Max.）和VIH（Min.）之間的過渡期間，要注意防止抖動噪聲進(jìn)入器件。

2.7 禁止訪問保留地址

保留地址是為了可能的未來功能擴(kuò)展而設(shè)置的，訪問這些地址無法保證LSI的正常運(yùn)行，因此禁止訪問。

2.8 產(chǎn)品差異

在更換不同型號的產(chǎn)品時(shí)，要確認(rèn)這種更換不會導(dǎo)致問題。同一組中不同型號的微處理器或微控制器產(chǎn)品，在內(nèi)部內(nèi)存容量、布局模式等方面可能存在差異，這些差異會影響電氣特性的范圍，如特征值、工作裕度、抗噪聲能力和輻射噪聲量等。在更換產(chǎn)品型號時(shí)，應(yīng)對給定產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)評估測試。

三、電源供應(yīng)

該開發(fā)套件支持兩種外部電壓輸入方式，通過USB Type - C連接器（CN5）或可選的中心正極電源連接器（CN6）供電。連接到CN6的主電源應(yīng)提供至少15W的功率，以確保板卡的全部功能正常運(yùn)行。需要注意的是，有些RSK+產(chǎn)品需要12V電壓輸入，而此板卡需要5V電壓輸入，因此要避免誤接高電壓輸出的電源。

四、板卡布局

4.1 組件布局

板卡的頂面和底面展示了不同的組件布局。頂面布局圖清晰地顯示了各個(gè)組件的位置，便于開發(fā)者進(jìn)行硬件連接和調(diào)試。

4.2 板卡尺寸

板卡的尺寸和連接器位置在相關(guān)圖中給出，所有通孔連接器都采用2.54mm的間距網(wǎng)格，方便與其他設(shè)備進(jìn)行接口連接。

4.3 組件放置

如需了解板卡上各個(gè)組件的具體放置細(xì)節(jié)，可參考附錄部分的內(nèi)容。

五、連接性

5.1 內(nèi)部板卡連接

板卡內(nèi)部組件與MPU之間的連接關(guān)系通過內(nèi)部板卡框圖展示，開發(fā)者可以清晰地了解各個(gè)組件之間的電氣連接。

5.2 仿真器連接

提供了CPU板、仿真器和主機(jī)PC之間的連接圖示例，包括外部仿真器和J - Link? OB的連接方式，方便開發(fā)者進(jìn)行代碼調(diào)試。

六、用戶電路

6.1 復(fù)位電路

CPU板上配備了復(fù)位控制電路，可從RESET開關(guān)和上電復(fù)位電路觸發(fā)，生成所需的復(fù)位信號。關(guān)于復(fù)位信號的時(shí)序要求，可參考RZ/T2M Group User’s Manual: Hardware；關(guān)于復(fù)位電路的詳細(xì)信息，可參考CPU板原理圖。

6.2 時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路用于生成驅(qū)動MPU和相關(guān)外設(shè)所需的時(shí)鐘信號。時(shí)鐘信號的要求可參考RZ/T2M Group Hardware Manual和RL78/G1C硬件手冊，時(shí)鐘電路的詳細(xì)信息可參考CPU板原理圖。板上配備的振蕩器信息在相關(guān)表格中列出。

6.3 開關(guān)

板上設(shè)有四個(gè)Push開關(guān)和四個(gè)DIP開關(guān)，每個(gè)開關(guān)的功能和連接方式在表格中詳細(xì)列出，開發(fā)者可根據(jù)需要進(jìn)行配置。

6.4 LED指示燈

板上共有20個(gè)LED指示燈，每個(gè)LED的功能、顏色和連接方式都有明確說明，方便開發(fā)者進(jìn)行狀態(tài)指示和調(diào)試。

6.5 電位器

單圈電位器作為分壓器連接到模擬輸入AN115（引腳C12），可用于在VCC18_ADC1和GROUND之間創(chuàng)建電壓。關(guān)于電位器的具體規(guī)格，可參考制造商網(wǎng)站。

6.6 其他接口

還提供了Pmod?、Grove?、QWIIC?、mikroBUS?等多種接口，每個(gè)接口的連接信息和適用模塊在相關(guān)表格中詳細(xì)列出，方便開發(fā)者擴(kuò)展功能。

6.7 USB串口和CAN接口

USB串口通過Renesas低功耗微控制器（RL78/G1C）實(shí)現(xiàn)，并連接到RZ/T2M的串行通信接口（SCI）模塊。CAN收發(fā)器IC（U10）連接到CAN MPU外設(shè)，關(guān)于CAN協(xié)議和支持的操作模式，可參考RZ/T2M Group User’s Manual: Hardware。

6.8 以太網(wǎng)相關(guān)電路

以太網(wǎng)部分支持多種傳輸速率，配備多個(gè)以太網(wǎng)PHY IC和以太網(wǎng)交換機(jī)（ETHSW）以及EtherCAT從控制器（ESC）。使用以太網(wǎng)軟件時(shí)，應(yīng)使用唯一的MAC地址，以確保與其他Renesas硬件的兼容性。同時(shí)，需要注意以太網(wǎng)端口2不能與SDRAM同時(shí)使用。

6.9 其他電路

還包括外部總線、擴(kuò)展串行外設(shè)接口（xSPI）、I2C總線、RS485接口等電路，每個(gè)電路的連接信息和相關(guān)設(shè)備的地址空間在文檔中詳細(xì)列出。

七、配置

7.1 修改板卡配置

可以通過修改鏈接電阻、跳線或配置DIP開關(guān)來改變CPU板的操作方式，以訪問不同的配置。在修改過程中，要注意避免對板卡造成損壞，如移除焊接組件時(shí)，避免烙鐵接觸時(shí)間過長。同時(shí)，要檢查相關(guān)的選項(xiàng)鏈接，防止信號沖突或短路。

7.2 跳線設(shè)置

板卡提供了三種類型的跳線，包括焊橋、走線切割和傳統(tǒng)引腳頭跳線。每種跳線的默認(rèn)配置和使用方法在文檔中詳細(xì)說明。

7.3 其他配置

包括MPU操作模式、仿真器配置、電源供應(yīng)配置、時(shí)鐘配置、模擬電源和ADC配置、外部總線和NOR Flash配置、外部總線和SDRAM配置、CAN配置、以太網(wǎng)配置、以太網(wǎng)交換機(jī)配置、EtherCAT從控制器配置、通用I/O和LED配置、IRQ和開關(guān)配置、MTU和POE和定時(shí)器配置、GPT和POEG和定時(shí)器配置、PMOD（UART）配置、PMOD（SPI）配置、Grove?（I2C）配置、Grove?（模擬）配置、QWIIC?（I2C）配置、mikroBUS?配置、xSPI和QSPI和Octa Flash配置、xSPI和HyperRAM配置、串行和USB到串行配置、串行和RS485配置、USB配置等，每個(gè)配置的選項(xiàng)鏈接和相關(guān)功能在文檔中都有詳細(xì)表格說明。

八、代碼開發(fā)

8.1 調(diào)試方式

可以通過將CPU板通過SEGGER開發(fā)工具J - Link? OB或其他仿真器連接到PC進(jìn)行代碼調(diào)試。具體的操作細(xì)節(jié)可參考制造商的網(wǎng)站。

8.2 模式支持

MPU支持多種啟動模式，可通過RZ/T2M Starter Kit+ 板進(jìn)行配置。修改啟動模式的具體要求可參考文檔的相關(guān)章節(jié)。需要注意的是，只能在板卡關(guān)閉時(shí)更改MPU操作模式，否則可能會損壞MPU。

8.3 地址空間

關(guān)于MPU地址空間的詳細(xì)信息，可參考RZ/T2M Group User’s Manual: Hardware的相關(guān)章節(jié)。

九、總結(jié)

Renesas RZ/T2M Starter Kit+ 為開發(fā)者提供了一個(gè)功能豐富、配置靈活的開發(fā)平臺。在使用過程中，開發(fā)者需要仔細(xì)閱讀文檔，遵循相關(guān)的使用注意事項(xiàng)和配置要求，以確保開發(fā)工作的順利進(jìn)行。同時(shí)，對于文檔中未明確的問題，可參考Renesas的官方網(wǎng)站或聯(lián)系其銷售辦公室獲取更多支持。

你在使用Renesas RZ/T2M Starter Kit+ 進(jìn)行開發(fā)的過程中，遇到過哪些有趣的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。