Renesas RX62N Demonstration kit
... alebo, čo sme našli pod stromčekom ...
Kiwwicek, 30.12.2010-00:00

Renesas Demo Kit for RX62N je demonštračný nástroj pre skupinu mikrokontrolérov RX62N, patriacu do 32-bitovej série mcu Renesas RX600. Jeho cieľom je poskytnúť užívateľovi výkonný ladiaci nástroj spolu s demonštračnou platformou zameranou na bežné aplikácie. Taktiež poskytuje priestor pre otestovanie sady vývojových nástrojov (HEW IDE, RX Family C/C++ Toolchains ...), plus možnosť "ošahať" si programovanie pomocou na doske vstavaného SEGGER J-Link JTAG debuggeru (J-Link Renesas RX support). Demo kit je zároveň spätý s knihou µC/OS-III: The Real-Time Kernel for the Renesas RX62N určenou ako pre profesionálnych programátorov, tak pre študentov, ktorý potrebujú porozumieť a vytvárať programy založené na real-time jadre. Nechajme už ale úvodné texty úvodnými textami a poďme sa pozrieť, čo sa to vlastne v tom plastovom obale všetko nachádza.




Ako môžeme vidieť z obrázka hore, celkový obsah "balenia" sa skladá z týchto vecí:






Mikrokontrolér R5F562N8BDFP - čo to je vlastne za chrobáka?

V nasledujúcich riadkoch si pre predstavu čo sa v tomto mcu skrýva načrtneme jeho základné vlastnosti a periférie, blokovú schému pre mcu skupiny RX62N, môžete nájsť v 2014 - stranovom Renesas RX62N Group Datasheete (strana 53).


Poznámka: Základné informácie o tom čo všetko zahŕňajú jednotlivé mikrokontroléry z tej či onej rodiny mcu, môžete nájsť v dokumentoch z nasledujúcich dvoch odkazov Renesas MCU Scout Industrial a špeciálne pre rodinu RX600 - Renesas RX600 Microcontrollers. Detailnejší popis CPU, pamätí, periférií a ďalších "vecí" a charakteristík, ktoré jednotlivé mcu obsahujú sa nachádzajú už v predtým spomínanom Renesas RX62N Group Datasheete. Osobne mám síce rád keď si do googla zadám názov mcu a všetko čo o ňom potrebujem vedieť mám v jednom dokumente a nie aby som to hľadal rozťahané po xy pdf-kách ... (možno je to ale iba zvykom z prevedenia dokumentácie istej nemenovanej firmy, ktorej mcu prevažne používam), ale keď je to už raz tak, iné ako hľadať mi nezostávalo .

Doska a jej obsah

Na vrchnej strane obojstrannej dosky plošných spojov veľkosti cca. 17,5 x 13 cm s obojstrannou nespájkovateľnou maskou a popisom sa nachádzajú on-board debugger (obsahujúci jeden integrovaný obvod zo zbrúsenou vrchnou časťou púzdra, avšak pri natočení dosky v istom uhle k svetelnému zdroju - stolovej lampe v mojom prípade, som zistil, že zbrúsenie nie je až také celkom dokonalé a na púzdre je stále vidieť logo výrobcu obvodu, ktorým je fy. ATMEL, ale je zasa na toľko dokonalé, že z ďalších informácií na púzdre som bol schopný zistiť len prvé dve písmenká a to AT .... a potom už ani ... nič), všetky integrované obvody, konektory, displej a ostatná potrebná bižutéria. Zo spodnej strany DPS sa na nás usmievajú logá partnerských firiem, ktorých obvody alebo iné veci majú čo dočinenia s touto doskou. Ďalej tu máme MAC adresu, 5 gumových nožičiek, popisy jednotlivých vývodov osadených aj neosadených konektorov a v neposlednom rade aj nazvime to strohý popis mcu, ktoré sa na doske nachádza.



Ako môžeme vidieť z predchádzajúceho obrázku na spodnej strane dosky sa nenachádzajú žiadne zázraky a preto sa radšej presunieme na stranu vrchnú, kde je toho k videniu oveľa viac. Pôvodne som mal v pláne podrobnejšie opísať, čo všetko sa na vrchnej strane dosky nachádza, ale keďže by to zabralo asi poriadny kus textu, rozhodol som sa sem vložiť nasledujúci obrázok, z ktoré ho si môžete urobiť predstavu o tom, čím všetkým doska disponuje. Ak by mal niekto záujem pozrieť sa na to bližšie, odporúčam nasledujúcu stránku, kde je možné nájsť kompletnú schému kitu v pdf formáte, rovnako ako aj schému pre návrhový program ORCAD, layout, GERBER súbory, súpisku materiálu atď. (toto všetko je samozrejme prístupné aj na CD, ktoré obdržíte spolu s kitom).


Oživenie kitu

Po rozbalení som (aj keď sa to niekomu môže zdať prinajmenšom divné) postupoval krok po kroku podľa Quick Start. Prvých pár bodov bolo celkom zábavných, písalo sa v nich, že treba stiahnuť inštalačné súbory zo stránky Renesasu a kto nemá internet, môže vraj použiť dodané inštalačné CD. Nuž som si teda na tejto adrese stiahol najnovšiu verziu inštalačného CD (16 december 2010). Po automatickom spustení inštalácie mi sprievodca dal ponuku kde boli možnosti nainštalovať tieto komponenty: trial verzia Renesas RX (defaultne označená, plná verzia 60 dní, potom obmedzenie kódu na 128kB), plnú verziu KPIT GNU RX (na samostatné stiahnutie sa treba registrovať), demonštračnú verziu Micrium uC OS-III a ovládače k SEGGER J-Link debuggeru. Keďže na disku mám voľného miesta tzv. po aleluja označil som všetky 4 položky. Celkovo mi inštalácia týchto 4 komponentov trvala asi 13 minút, do čoho rátam aj nutnosť registrácie sa pre KPIT GNU, čakanie na mail s aktivačným kódom, plus nejaké tie sekundičky na odpisovanie na mikrozone chate . V tomto momente ale treba spomenúť, že v mojom PC som už mal nainštalovaný Microsoft .NET Framework. Kolega, ktorý má rovnaký kit ako ja, ho vo svojom PC nemal a podľa jeho slov citujem: "toto sa mi asi len sníva, trvalo to snáď pol dňa kým sa mi nainštaloval ten blbý .NET Framework aj so všetkými aktualizáciami" a dosť znechuteného výrazu tváre odporúčam, aby ste sa v takomto prípade vyzbrojili nejakou tou trpezlivosťou. Kompletná inštalácia všetkých komponentov mi na disku podľa systému zaberá cca. 650MB, z čoho asi 460MB patrí High-performance Embedded Workshopu, cca. 160MB patrí KPIT GNU, Micrium uC OS-III má veľkosť asi 28MB + sú tam ešte ďalšie veci ako updater a ovládače, ktorých veľkosť mi ale systém neukazuje.

Po úspešnej inštalácii softvérových prostriedkov prichádza na rad pripojenie kitu k počítaču. Najprv treba nastaviť DIP prepínač SW5 (nastavuje sa ním pracovný mód mikrokontroléra) na DEBUG (z obrázka kde sa nachádza odfotografovaná vrchná časť dosky si môžete všimnúť, že vlastne ani netreba nič prepínať, pretože prepínače sú už na DEBUG nastavené - aspoň v mojom prípade tomu tak bolo). Teraz konečne môžeme prepojiť demonštračný kit a PC USB káblom a prejsť si sprievodcom pridania nového hardvéru (v mojom prípade žiadny sprievodca nebol, iba vyskočila hláška našiel sa nový hardvér a o chvíľku ďalšia, ktorá ma informovala o tom, že nový hardvér je pripravený na používanie ...). Ihneď po pripojení USB kábla sa rozsvietila LED3 signalizujúca napájacie napätie 5V, podsvietenie LCD displeja a začala blikať LED16 (signalizujúca činnosť on-board debuggera), ktorá po chvíľke zostala svietiť.

Výrobca odporúča pred prvým samostatným nahrávaním programu do mcu otestovať, či k Vám doska prišla v poriadku. Keďže doska má od výrobcu "pred-inštalovaný" demo program, stačí podľa inštrukcií v návode pripojiť ku nej priamy ethernetový kábel z hubu, switchu alebo routera, stlačiť tlačidlo RESET a už len sledovať čo sa bude diať a porovnať to s opisom očakávaného správania sa dosky v návode. Po stlačení tlačidla RESET sa ale nič nedialo a tak som skúsil odpojiť a zvonu pripojiť dosku k PC, po tomto kroku sa všetko pekne rozbehlo. Pre predstavu čo sa na doske dialo vkladám nasledujúci obrázok, kde je vidieť už pridelenú IP adresu, ktorá po niekoľkých sekundách zmizne a objaví sa frekvencia blikania LED-iek simulujúcich činnosť 3-fázového motora (bohužiaľ na fotke ich nie je veľmi dobre vidieť svietiť ..., vychádzalo to buď obraz na displeji, alebo ledky a tak som zvolil displej ...), ktorú je možnosť meniť potenciometrom v dolnej časti dosky.


Prvý skúšobný program

Naštartujeme High-performance Embedded Workshop (HEW) (trvá to cca. 10 - 20 sekúnd), podľa návodu vytvoríme projekt (vytvoriť nový projekt, zadať názov projektu, zadať názov workspace, z roletového menu Tool Chain vyberieme Renesas RX standard, v Project Types vyberieme YRDKRX62N a klikneme OK). V ďalšom kroku si môžeme vybrať typ projektu ktorý nám HEW vygeneruje (možnosti sú: Tutorial project, Sample Code for Peripherals a Empty Application project). My si na začiatok zvolíme Tutorial project, klikneme na next a v nasledujúcom okienku nám HEW zobrazí všetky súbory (.C a .h), ktoré budú do projektu vložené (v rýchlosti som ich napočítal niečo málo pod 80 ... väčšinu z nich tvoria hlavičkové súbory s počtom cca. 50). Celý tento proces Vám zaberie asi minútu aj nejaké drobné, vrátane čítania návodu (ak sa samozrejme nebudete snažiť spočítať všetky súbory ako ja ...). Po vytvorení projektu a otvorení súboru main.c sa Vám objaví na monitore zobrazenie ako je tomu na nasledujúcom obrázku.


Stlačením tlačidla BUILD (F7) projekt skompilujeme (prvotná kompilácia projektu trvala okolo 50 sekúnd, po nejakých zmenách v kóde bol čas kompilácie projektu, no povedal by som, že lúsknutím prsta bolo hotovo, čiže okolo 2 sekúnd). V časti Debug Session zmeníme v roletovom menu Default Session na JLink a kliknutím na Connect sa pripojíme ku kitu. Privíta nás okno s inicializačnými nastaveniami, kde stačí kliknúť na Ok. Následne vyskočí ďalšie okno, ktoré hovorí o tom, že nutné upgradovat firmvér J-linku (návod sa o tom zmieňuje) a tak znovu klikneme Ok, veď čo iné nám zostáva ... . Po upgrade firmvéru nás nemilo prekvapí hláška (ktorej predchádzalo varovanie, že aj používame emulátor E1 treba re-connect USB kábla, bolo tam ešte niečo o emulátore E20 ale to už si nepamatám ...), že vraj cieľové mcu chýba, alebo sa jednoducho nedá spojiť s doskou, čo sa vyrieši odpojením a opätovným zapojením USB kábla do PC a následným kliknutím na Connect. Pred nami sa objaví okno Configuration Properties, kde podľa návodu stačí kliknúť OK (ja som si na schéme kitu overil aspoň veľkosť frekvencie kryštálu, ktorú bola nastavená v properties na 12MHz ... pre istotu ako sa vraví). Následne z Menu - Debug - Download Modules - vyberieme All Download Modules, čím sa nám náš program nahrá do mikrokontroléra (čas nahrávania je asi 1 sekundu), klikneme na ikonu Reset - Go a tutorial program si veselo frčí. Po skúške krokovania aplikácie step by step (Step in - F11) môžem povedať, že odozva na krok je okamžitou záležitosťou. A čo sme to vlastne do tej dosky nahrali za program? Nič svetoborného, na displeji sa v dvoch riadkoch zobrazuje Renesas RX62N a tzv. Motor LED (LED 4 - 15) blikajú istou frekvenciou, ktorú je možno meniť potenciometrom VR1 (viď. nasledujúce krátke video).


Práca vo vývojom prostredí je príjemná, užívateľ sa v ňom dokáže ľahko a intuitívne pohybovať a zároveň si nastaviť všetko potrebné k práci (môj osobný subjektívny pohľad, zas ale aby sa nepovedalo v nastaveniach som nešiel do nejakej veľmi veľkej hĺbky - prebehol som si nastavenia projektu, editora, workspace, build, debuggeru a debuggovania, celkové nastavenia IDE a podobne.), až na jednu vec, ktorá ma nehoráznym spôsobom iritovala a to, že po kompilácii projektu Vám prostredie neukáže celkovú veľkosť skompilovaného programu (tak som začal hľadať, kde by sa to dalo "zapnúť", hľadal som a hľadal, skúšal som hľadať aj v helpe ale nič, takže buď je to niekde na očiach a úplne som to prehliadol alebo neviem ...). K prostrediu je na CD priložený jeden hlavný tutorial projekt, na ktorom si užívateľ "ošahá" začiatočné čo a ako s kitom a vývojovým prostredím, plus príklady na oboznámenie sa s každou perifériou nachádzajúcou sa v mcu, čo zahŕňa aj súbory .c a .h pre jednotlivé periférie a v nich vopred pred-pripravené funkcie na ich ovládanie. Ďalej sa na CD nachádzajú aj príklady ako na operačný systém Micrium uC OS-III, ktorých je celkovo 5, kde si môžete okúsiť aj prácu s ethernetomým rozhraním v mcu. Užívateľ, čiže v tomto prípade ja, sa nemusí zo začiatku babrať študovaním jednotlivých periférií (aj keď osobne si myslím, že je to celkom vhodné na zoznámenie sa z mcu ...) a pomocou pripravených funkcií si môže priamo programovať nejakú aplikáciu napr. s akcelerometrom, teplomerom, SD kartou , displejom, ethernetom, USB rozhraním a podobne. V čase písania tohto článku som bol z pred-pripravených funkcií taký nadšený, že som sa pochválil junákom na mikrozone chate (prevažne sme tam boli administrátori, lebo členovia sa nás asi boja ..., keďže tých tam býva zopár) ako je to fajn keď si ich nemusím písať sám, na čo mi hneď Krepa napísal, že keď už to tam mám pripravené, aby som ak mám čas aspoň nejakú primitívnu aplikáciu napísal (vraj nejaký bežiaci text). I stalo sa a predovšetkým Krepa, ale aj vy ostatný sa môžete pokochať tou "nádherou" na displeji v nasledujúcom krátkom videu (za jeho kvalitu sa ospravedlňujem nejak sa mi trasú ruky, keď si nemôžem dať za pohárik) .


A na záver:

Určite si každý z Vás všimol, že v celom článku nebola ani zmienka o cene tohto kitu. To preto, aby ste si ho pekne prečítali celý a neohrnuli nosom hneď keď ju uvidíte . Ale keďže sa blížim k jeho záveru, je na čase zmieniť sa, že táto sranda Vás vyjde 99 dolárov (v eurách to vychádza cca. 70 chechtákov pri vtedajšom kurze dolár - euro), plus Vám to pekne zdania na colnom úrade (čo pre mňa činilo asi 13E) a ešte treba prirátať hodnotu poštovného (ktorú neviem, lebo kit mi poslala firma renesas zdarma vrátane poštovného ako súťažné železo k nimi vyhlásenej súťaži, preto ste aj v počiatočnom texte videli slovko "objednali" v úvodzovkách). Po poslaní abstraktu do sútaže a následnom mesiaci ničoho mi prišiel mail, že môj abstrakt bol vybraný a kit mi bude ihneď poslaný, podľa tracking number som zistil, že cesta na slovensko balíku trvala cca.4 dni, kde ju následne stopli colníci o čom ma upovedomili pracovníci prepravnej firmy s tým, že buď si môžem prísť pre zásielku na colný úrad na letisko sám a pokecať si s tými milými pánmi tam ..., alebo to vybavia oni a bude to stáť cca. ďalších 10E (pre vašu informáciu).

Na úplný záver môžem povedať, že celkovo aj napriek nie najnižšej cene je to veľmi podarený kúsok (hold zasa subjektívny názor ale čo už ...) s množstvom periférií a tým aj možností na vývoj vlastných aplikácií, rovnako ako aj na oboznámenie sa s mcu fy. Renesas, ktoré na našom trhu a v povedomí našich povedzme elektronikov/embedded programátorov nie sú veľmi v popredí. A aspoň ja osobne sa jej nejaký ten čas ešte povenujem (no bodaj by nie keď už ju mám doma).

tento článok je z mikroZONE
( https://www.mikrozone.sk/pluginy/content/content.php?content.94 )