[update] 添加 RA 系列 BSP 开发教程: (#5598)

- 添加 RA 系列 BSP 开发教程
  - 添加 ra6m4-iot PPP 上网
  - 整理 驱动文件
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bsp/renesas/README.md Normal file
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# RA BSP 说明
RA 系列 BSP 目前支持情况如下表所示:
| **BSP 文件夹名称** | **开发板名称** |
|:------------------------- |:-------------------------- |
| **RA6 系列** | |
| [ra6m4-cpk](ra6m4-cpk) | Renesas 官方 CPK-RA6M4 开发板 |
| [ra6m4-iot](ra6m4-iot) | Renesas 官方 IOT-RA6M4 开发板 |
可以通过阅读相应 BSP 下的 README 来快速上手,如果想要使用 BSP 更多功能可参考 docs 文件夹下提供的说明文档,如下表所示:
| **BSP 使用教程** | **简介** |
|:-------------------- |:------------------------------------------------- |
| [外设驱动使用教程](docs/RA系列BSP外设驱动使用教程.md) | 讲解 BSP 上更多外设驱动的使用方法 |
| [外设驱动介绍与应用](docs/RA系列驱动介绍.md) | 讲解 RA 系列 BSP 驱动的支持情况,以及如何利用驱动框架开发应用程序 |
| [使用 FSP 配置外设驱动](docs/RA系列使用FSP配置外设驱动.md) | 介绍如何使用 FSP 工具添加和配置外设 |
| **BSP 制作与提交** | **简介** |
| [BSP 制作教程](docs/RA系列BSP制作教程.md) | 讲解 RA 系列 BSP 的制作方法,以及在制作 BSP 和提交 BSP 时应当遵守的规范 |
| [外设驱动添加指南](docs/RA系列外设驱动添加指南.md) | 讲解 BSP 添加更多设备驱动的方法 |

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# RA 系列 BSP 制作教程
本文主要介绍 RENESAS RA 系列开发板的 BSP 制作教程,此教程能够帮助开发者更加方便快捷的制作新的 RA 系列 BSP更好的理解 RA 系列 BSP 的框架结构。
在 RA 系列的每个 BSP 目录中包含 RA 模板工程、board、RT-Thread 的工程配置及构建脚本等,而对接到 RT-Thread 系统的通用驱动文件则存放在`renesas\libraries\HAL_Drivers`中。这两个部分共同组成一个完整的 BSP 工程。
在 RA 系列的 BSP 中引入了瑞萨电子的**[灵活配置软件包](https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp)**(下文简称 FSP配置工具为使用 RA 系列 ARM 微控制器的嵌入式系统设计提供简单易用且可扩展的高质量软件。FSP 包括高性能、低内存占用的业界一流的 HAL 驱动程序,具有图形化配置界面和智能代码生成器。
RA 系列 BSP 框架的主要特性如下:
- 使用 FSP 生成的 RA 模板工程,降低新 BSP 的添加难度;
- 通用的驱动文件,开发者可以方便地使用所有驱动;
- 使用 FSP 配置工具对芯片外设进行图形化配置;
## 1. BSP 框架介绍
BSP 框架结构如下图所示:
![BSP 框架图](./figures/frame.png)
每一个 BSP 主要由两部分组成,分别是通用驱动库、特定开发板 BSP下面的表格以 ra6m4-cpk 为例介绍这几个部分:
|项目|文件夹|说明|
| - | - | :-- |
| 通用库 | renesas\libraries\HAL_Drivers | 用于存放对接 RT-Thread 驱动框架的通用外设驱动 |
| 特定开发板 BSP | renesas\ra6m4-cpk | CPK-RA6M4 开发板的 BSP 工程 |
## 2. 知识准备
制作一个 BSP 的过程就是构建一个新系统的过程,因此想要制作出好用的 BSP要对 RT-Thread 系统的构建过程有一定了解,需要的知识准备如下所示:
- 掌握 RA 系列 BSP 的使用方法
了解 BSP 的使用方法,可以阅读 [BSP 说明文档](../README.md) 中使用教程表格内的文档。了解外设驱动的添加方法可以参考《外设驱动添加指南》。
- 了解 [Scons](https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/scons/scons) 工程构建方法
RT-Thread 使用 Scons 作为系统的构建工具,因此了解 Scons 的常用命令对制作新 BSP 是基本要求。
- 了解[设备驱动框架](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/device)
在 RT-Thread 系统中,应用程序通过设备驱动框架来操作硬件,因此了解设备驱动框架,对添加 BSP 驱动是很重要的。
- 了解 [Kconfig](https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/kconfig/kconfig) 语法
RT-Thread 系统通过 menuconfig 的方式进行配置,而 menuconfig 中的选项是由 Kconfig 文件决定的,因此想要对 RT-Thread 系统进行配置,需要对 kconfig 语法有一定了解。
- 熟悉 [FSP](https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp) 配置工具的使用
FSP 提供了图形化配置工具和智能代码生成器,在制作和使用 BSP 的过程中经常会用到 FSP 配置工具。
## 3. BSP 制作方法
本节以制作 CPK-RA6M4 开发板的 BSP 为例,讲解如何为一个新的开发板添加 BSP最终制作完成的 BSP 将支持 MDK 和 scons 两种方式构建。
BSP 的制作过程分为如下步骤:
1. 创建 BSP 目录
2. 创建 RA 模板工程
3. 配置模板工程
4. 修改 Kconfig 文件
5. 修改工程构建和配置文件
6. 重新生成工程
7. 添加 GCC 格式链接脚本
8. 修改 rtconfig.py 中的编译参数
在接下来的章节中将会详细介绍这些步骤,帮助开发者创建所需要的 BSP。
### 3.1 创建 BSP 目录
- 创建 BSP 目录不需要直接创建空文件夹,只要复制 BSP 模板 `\renesas\libraries\bsp-template` 文件夹到 `\renesas` 目录并将名称修改为待添加的开发板名即可。命令可参考 **CPK-RA6M4** 的 BSP 命名为 **ra6m4-cpk**,因为 ra6m4-cpk 已经存在,所以本教程使用 **ra6m4-test** 作为新创建的 BSP 名称。
![image-20220217155725977](figures/bsp_crate.png)
![image-20220217160140135](figures/bsp_crate1.png)
![image-20220217161302858](figures/bsp_crate2.png)
### 3.2 创建 RA 模板工程
第一步是使用 FSP 来创建一个 RA 模板工程。
- 在 FSP 安装目录下找到 /eclipse/rasc.exe 双击打开,开启后会自动进入创建工程界面。
![fsp_crate](figures/fsp_crate.png)
![fsp_crate1](figures/fsp_crate1.png)
![fsp_crate2](figures/fsp_crate2.png)
![fsp_crate3](figures/fsp_crate3.png)
![fsp_crate4](figures/fsp_crate4.png)
![fsp_crate5](figures/fsp_crate5.png)
![image-20220211182959790](figures/fsp_crate6.png)
创建完成后会得到一个 RA 模板工程和 BSP 最基本的配置文件和驱动文件,如上图所示。
### 3.3 配置模板工程
RA 模板工程创建完成后,需要做些修改并添加基础外设 GPIO、UART。
- 打开模板工程 `template.uvprojx`
![image-20220214174740157](figures/template_open.png)
- 修改 MDK 工程配置
> **Debug 配置:** 先截图记录下修改前的 Debug 页配置,修改 Device 后 Debug 页的部分配置会发生修改,改完 Device 后手动修改到默认配置。
![img](figures/template_config4.png)
> **Device 配置:**修改 Device 选项,根据开发板使用的具体芯片型号选择 device。
![img](figures/template_config.png)
> **Output 配置:** 修改 `Name of Exexutable`为 rtthread勾选 `Create HEX File`,因为最终烧录的是 HEX 文件。
![image-20220218144358105](figures/template_config1.png)
> **User 配置:**在用到 TrustZone 时,有额外调用的划分 Secure & Non-Secure 用到的一些指令,如果开发时用的都是 Flat mode 的话这部分可以忽略。如果需要可以添加命令【cmd /c "start "Renesas" /w cmd /c ""$Slauncher\rasc_launcher.bat" "3.5.0" --gensecurebundle --compiler ARMv6 "$Pconfiguration.xml" "$L%L" 2> "%%TEMP%%\rasc_stderr.out"""】
![img](figures/template_config2.png)
> **C/C++ 配置:**修改编译参数选项关闭部分警告,删除“-Wextra“、”-Wconversion“、”-Wshadow ” 。
>
> 以 ra6m4-cpk 为例修改后为:-Wno-license-management -Wuninitialized -Wall -Wmissing-declarations -Wpointer-arith -Waggregate-return -Wfloat-equal
![img](figures/template_config3.png)
> **Utilities 配置:**如图勾选`Use External Tool for Flash Programming`。配置完成点击 `OK` 保存配置。
![img](figures/template_config5.png)
- 从 MDK 打开 FSP
> **如何在 MDK 中打开 FSP**
>
> 1. 打开 MDK选择 “Tools -> Customize Tools Menu…”
> 2. 点击 “new” 图标,添加一条自定义命令: RA Smart Configurator
> 3. Command 输入工具的安装路径, 点击“…”找到安装路径下的“rasc.exe”文件并选中 (setup_fsp_xxxxx 安装目录下)
> 4. Initial Folder 输入参数: $P
> 5. Arguments 输入参数: --device $D --compiler ARMv6 configuration.xml
> 6. 点击 OK 保存命令“Tools -> RA smart Configurator”
![img](figures/fsp_config.png)
> 7. 点击添加的命令打开配置工具:**RA Smart Config**
![img](figures/fsp_config1.png)
- 添加 UART 端口
> 选择 Stacks 配置页,点击 New Stack 找到 UART。
![image](figures/fsp_uart.png)
> 确认开发板可用于 msh 的 UART 通道。配置 UART 参数,因为需要适配 RT-Thread 驱动中使用的命名所以需要修改,设置 **name** 、**channel** 、**callback** 为一致的标号。格式channel = **X**name = g_uart**X**、callback = user_uart**X**_callback
![image](figures/fsp_uart1.png)
### 3.4 修改 Kconfig 选项
在本小节中修改 `board/Kconfig` 文件的内容有如下两点:
- 芯片型号和系列
- BSP 上的外设支持选项
芯片系列的定义在`renesas\libraries\Kconfig` 中,修改前先确认是否存在添加的芯片系列定义,如果是一个未添加的系列,需要先添加该芯片系列的定义。芯片型号和系列的命名格式如下表所示。
| 宏定义 | 意义 | 格式 |
| ------------------ | -------- | ------------------ |
| SOC_R7FA6M4AF | 芯片型号 | SOC_R7FAxxxxx |
| SOC_SERIES_R7FA6M4 | 芯片系列 | SOC_SERIES_R7FAxxx |
关于 BSP 上的外设支持选项,一个初次提交的 BSP 仅仅需要支持 GPIO 驱动和串口驱动即可,因此在配置选项中只需保留这两个驱动配置项,如下图所示:
![修改 Kconfig](./figures/Kconfig.png)
### 3.5 修改工程构建和配置文件
接下来需要修改用于构建工程相关的文件。
- 修改启动文件 startup.c
> 源文件路径:**ra6m4-cpk\ra\fsp\src\bsp\cmsis\Device\RENESAS\Source\startup.c**
```c
#ifdef __ARMCC_VERSION
main();
#elif defined(__GNUC__)
extern int entry(void);
entry();
#endif
```
![img](figures/startup_c.png)
- 修改 SRAM 大小配置
![image-20220303113833249](figures/board_config.png)
- 修改 GPIO 中断配置
根据 BSP 使用芯片支持的 IRQ 中断情况修改配置文件。可以使用 FSP 配置工具对照查看 IO 引脚号对应的 IRQ 通道。
![image-20220217174433724](figures/bsp_gpio.png)
- 修改初始应用层代码
在 RA 系列的 BSP 中,应用层代码存放在 `src/hal_entry.c` 中。使用 FSP 生成的默认应用代码需要全部替换为如下代码,如果开发板没有板载 LED 可以将 `while(1)` 中的代码删除。
```c
/*
* Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2021-10-10 Sherman first version
*/
#include <rtthread.h>
#include "hal_data.h"
#include <rtdevice.h>
#define LED_PIN BSP_IO_PORT_01_PIN_06 /* Onboard LED pins */
void hal_entry(void)
{
rt_kprintf("\nHello RT-Thread!\n");
while (1)
{
rt_pin_write(LED_PIN, PIN_HIGH);
rt_thread_mdelay(500);
rt_pin_write(LED_PIN, PIN_LOW);
rt_thread_mdelay(500);
}
}
```
### 3.6 重新生成工程
重新生成工程需要使用 Env 工具。
- 重新生成 rtconfig.h 文件
在 Env 界面输入命令 menuconfig 对工程进行配置,并生成新的 rtconfig.h 文件。如下图所示:
![输入menuconfig进入配置界面](./figures/menuconfig_1.png)
打开 GPIO 和 console 使用的 UART 端口。
![选择要打开的外设](./figures/menuconfig_2.png)
修改 console 输出使用的设备名称。
![image-20220303103240414](figures/menuconfig2.png)
- 生成 MDK 应用工程
下面以重新生成 MDK 工程为例,介绍如何重新生成 BSP 工程。
使用 env 工具输入命令 `scons --target=mdk5` 重新生成工程,如下图所示:
![重新生成 BSP 工程](./figures/menuconfig_3.png)
重新生成工程成功:
![重新生成 BSP 工程](./figures/menuconfig_4.png)
到这一步,基于 MDK 开发的 BSP 就可以使用了。如果要使用 GCC 工具链编译还需加入 GCC 格式的链接脚本。
### 3.7 添加 GCC 格式链接脚本
GCC 格式的链接脚本需要使用到瑞萨的 IDE 工具 e2studio。在 e2studio 中创建新的工程,步骤如下:
![image-20220218114041568](figures/e2studio1.png)
![image-20220218113955219](figures/e2studio.png)
![image-20220218114633339](figures/e2studio2.png)
![image-20220218114839257](figures/e2studio3.png)
![image-20220218115035562](figures/e2studio4.png)
![image-20220218115332866](figures/e2studio5.png)
工程创建完成后,我们需要将工程中的两个 xxx.ld 文件 copy 到 BSP 中的 script 目录下。
![image-20220218115715957](figures/e2studio6.png)
- 修改链接脚本
> 链接脚本文件路径:**ra6m4-cpk\script\fsp.ld**
![image-20220215182642126](figures/linkscript1.png)
> 将下面的代码复制到 text 段中,**注意要添加到 text{ } 括号内**
```shell
/* section information for finsh shell */
. = ALIGN(4);
__fsymtab_start = .;
KEEP(*(FSymTab))
__fsymtab_end = .;
. = ALIGN(4);
__vsymtab_start = .;
KEEP(*(VSymTab))
__vsymtab_end = .;
/* section information for initial. */
. = ALIGN(4);
__rt_init_start = .;
KEEP(*(SORT(.rti_fn*)))
__rt_init_end = .;
. = ALIGN(4);
KEEP(*(FalPartTable))
```
> 添加后如下图所示:
![img](figures/linkscript.png)
### 3.8 修改 rtconfig.py 中的编译参数
![image-20220303165348085](figures/rtconfig_py.png)
除了上图的内核类型,还有编译参数的配置需要确认。相关配置项说明可查看文档中心对于 scons 工具的介绍。[跳转链接](https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/scons/scons?id=编译器选项)
至此,一个基础的支持 GCC 和 MDK 的 BSP 工程就创建完成了,接着就可以使用 MDK 或 scons 验证开发的工程是否可编译、可运行。
感谢每一位贡献代码的开发者RT-Thread 将与你一同成长。
## 4. 规范
本章节介绍 RT-Thread RA 系列 BSP 制作与提交时应当遵守的规范 。开发人员在 BSP 制作完成后,可以根据本规范提出的检查点对制作的 BSP 进行检查,确保 BSP 在提交前有较高的质量 。
### 4.1 BSP 制作规范
RA 的制作规范主要分为 3 个方面工程配置ENV 配置和 IDE 配置。在已有的 RA 系列 BSP 的模板中,已经根据下列规范对模板进行配置。在制作新 BSP 的过程中拷贝模板进行修改时需要注意的是不要修改这些默认的配置。BSP 制作完成后,需要对新制作的 BSP 进行功能测试,功能正常后再进行代码提交。
下面将详细介绍 BSP 的制作规范。
#### 4.1.1 工程配置
- 遵从RT-Thread 编码规范,代码注释风格统一
- main 函数功能保持一致
- 如果有 LED 的话main 函数里**只放一个** LED 1HZ 闪烁的程序
- 在 `rt_hw_board_init` 中需要完成堆的初始化:调用 `rt_system_heap_init`
- 默认只初始化 GPIO 驱动和 FinSH 对应的串口驱动,不使用 DMA
- 当使能板载外设驱动时,应做到不需要修改代码就能编译下载使用
- 提交前应检查 GCC、MDK 编译器直接编译或者重新生成后编译是否成功
- 使用 `scons --dist` 命令对 BSP 进行发布,检查使用 `dist` 命令生成的工程是否可以正常使用
#### 4.1.2 ENV 配置
- 系统心跳统一设置为 1000RT_TICK_PER_SECOND
- BSP 中需要打开调试选项中的断言RT_DEBUG
- 系统空闲线程栈大小统一设置为 256IDLE_THREAD_STACK_SIZE
- 开启组件自动初始化RT_USING_COMPONENTS_INIT
- 需要开启 user main 选项RT_USING_USER_MAIN
- 默认关闭 libcRT_USING_LIBC
- FinSH 默认只使用 MSH 模式FINSH_USING_MSH_ONLY
#### 4.1.3 IDE 配置
- 使能下载代码后自动运行
- 使能 C99 支持
- 使能 One ELF Section per FunctionMDK
- MDK/IAR 生成的临时文件分别放到build下的 MDK/IAR 文件夹下
- MDK/GCC/IAR 生成 hex 文件名字统一成 rtthread.hex
### 4.2 BSP 提交规范
- 提交前请认真修改 BSP 的 README.md 文件README.md 文件的外设支持表单只填写 BSP 支持的外设,可参考其他 BSP 填写。查看文档[《RA系列驱动介绍》](./RA系列驱动介绍.md)了解驱动分类。
- 提交 BSP 分为 2 个阶段提交:
- 第一阶段:基础 BSP 包括串口驱动和 GPIO 驱动,能运行 FinSH 控制台。完成 MDK5 、IAR 和 GCC 编译器支持如果芯片不支持某款编译器比如MDK4可以不用做。 BSP 的 README.md 文件需要填写第二阶段要完成的驱动。
- 第二阶段:完成板载外设驱动支持,所有板载外设使用 menuconfig 配置后就能直接使用。若开发板没有板载外设,则此阶段可以不用完成。不同的驱动要分开提交,方便 review 和合并。
- 只提交 BSP 必要的文件,删除无关的中间文件,能够提交的文件请对照其他 BSP。
- 提交前要对 BSP 进行编译测试,确保在不同编译器下编译正常
- 提交前要对 BSP 进行功能测试,确保 BSP 的在提交前符合工程配置章节中的要求

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# RA系列BSP外设驱动使用教程
## 1. 简介
本文档是为需要在 RT-Thread 操作系统上使用更多开发板资源的开发者准备的。通过使用 ENV 工具对 BSP 进行配置,可以开启更多板载资源,实现更多高级功能。
主要包括以下内容:
1. 如何使用开发板上更多的板载资源
2. 如何使用更多的片上资源
3. 如何添加更多片上资源选项
## 2. 前提要求
- 学会如何使用 ENV 工具,参考:[RT-Thread env 工具用户手册](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/env/env/)
- 熟悉 [FSP](https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp) 配置工具的使用
## 3. 如何使用更多的外设资源
开发板上一般有很多外设资源,如 SPI、SDIO、ADC 等,但是 BSP 工程默认没有开启这些外设驱动。RT-Thread 提供了 ENV 工具来开启或关闭 BSP 的外设驱动。本文以 RA6M4-CPK 开发板上开启 SPI 驱动为例,一步步地展示如何使用 ENV 工具对 BSP 进行配置。
### 3.1 打开配置工具
在 BSP 目录下打开 menuconfig 配置界面。
![image-20220218162910778](figures/menuconfig_ra6m4cpk.png)
打开的配置工具界面如下所示:
![config1](figures/config1.png)
通过键盘上的上下键移动光标,选中 `Hardware Drivers Config`然后按回车键进入硬件驱动配置菜单。
### 3.2 进入硬件驱动配置菜单
在硬件配置菜单里有三个选项,分别是 **板载外设配置菜单**、**片上外设配置菜单**和**扩展模块配置菜单**,使用下键切换到片上外设,按回车键进入配置菜单。
![硬件驱动配置菜单](figures/config2.png)
### 3.3 在板载外设配置菜单里开启 SPI Flash 选项
![image-20220218163357420](figures/menuconfig_spi.png)
![image-20220218163714429](figures/menuconfig_spi1.png)
### 3.4 保存退出
然后右移光标选中 Save 按回车键保存,然后按 Esc 键退出配置工具。
![保存退出](figures/save.png)
### 3.5 生成 MDK5 工程
输入命令 `scons --target=mdk5` 重新生成 MDK5 的工程。
![image-20220218164532436](figures/scons_mdk5.png)
### 3.6 FSP 添加 SPI 外设
![image-20220218171841353](figures/fsp_spi.png)
![image-20220218172446068](figures/fsp_spi1.png)
在 Pins 中配置 SPI1 端口引脚。**注意: SSLx 片选引脚设为 None片选引脚的控制在驱动程序中由软件控制。**
配置完成,保存退出 FSP。
![image-20220218174145848](figures/fsp_spi2.png)
### 3.7 测试验证
回到生成的 MDK5 工程并编译。使用 FSP 配置完成后如果有新的文件添加进工程中,不会马上添加进去。需要先编译一次,如果弹出如下提醒,选择 “是” 然后再次编译即可。
![image-20220218174811328](figures/mdk_build.png)
编译成功后,点击 debug 按钮下载并进入调试页面。
![image-20220218175442360](figures/mdk_build1.png)
### 3.8 查看运行结果
程序运行后,输入命令 `list_device` 可以看到名为 spi1 的总线设备,此时 SPI1 总线已经可以使用了。
![image-20220218175926965](figures/run_spi1.png)
## 4. 总结
本文以 SPI 为例介绍了外设驱动使用的操作流程,其他类型的外设如何使用和配置请查看:[RA系列使用FSP配置外设驱动.md](RA系列使用FSP配置外设驱动.md)
当开发者需要使用未开启的外设时,只要在 ENV 工具中使能相关的外设,然后在 FSP 中添加即可,重新生成的工程中就会添加对应的驱动文件。

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@ -1,6 +1,8 @@
## 在 MDK 中使用 FSP
# RA系列使用 FSP 配置外设驱动
### 添加RA Smart Config
## 1. 准备工作
### 1.1 在 MDK 中添加用于启动FSP的自定义命令
1. 打开 MDK选择 “Tools -> Customize Tools Menu…”
2. 点击 “new” 图标,添加一条自定义命令: RA Smart Configurator
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5. Arguments 输入参数: --device $D --compiler ARMv6 configuration.xml
6. 点击 OK 保存命令
![img](picture/customize.png)
![img](figures/customize.png)
7. 点击添加的命令 “Tools -> RA smart Configurator”**打开配置工具**RA Smart Config
![image.png](picture/openrasc.png)
![image.png](figures/openrasc.png)
### 添加 Device Partition Manager添加步骤同上
PS以上相关操作也可以在 FSP 的说明文档中找到
1. 输入命令名称:`Device Partition Manager`
2. Command: 在安装路径选中`rasc.exe`
3. Initial Folder :`$P`
4. Arguments:`-application com.renesas.cdt.ddsc.dpm.ui.dpmapplication configuration.xml "SL%L"`
FSP 文档https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp#document
> PS以上相关操作也可以在 FSP 的说明文档中找到。
>
> 文档路径(本地):在 FSP 的安装目录下 .\fsp_documentation\v3.5.0\fsp_user_manual_v3.5.0\index.html
>
> 文档路径官网https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp#document
### 1.2 注意事项
### FSP 版本选择
#### 1.2.1 FSP 版本选择
此 BSP 已更新 **FSP 3.5.0** 版本的支持,请使用 **FSP 3.5.0** 版本进行配置修改。下文中部分操作截图使用的是 FSP 3.1.0 版本,仅供参考
RA系列已更新 **FSP 3.5.0** 版本的支持,请使用 **FSP 3.5.0** 版本进行配置修改,**旧版本可能存在兼容性问题**。
**使用 RASC 前请务必检查 FSP version 、Board、Device 配置项是否正确。**
![fsp_version](picture/fsp_version.png)
![fsp_version](figures/fsp_version.png)
## 更新工程配置
#### 1.2.2 更新工程配置
使用 FSP 配置完成后如果有新的文件添加进工程中,不会马上添加进去。需要先编译一次,如果弹出如下提醒,选择 “是” 然后再次编译即可。
![img](picture/import_changes.png)
![img](figures/import_changes.png)
## 如何使用 RASC 添加外设
## 2. 使用 FSP 添加并配置外设
**注意:文档中的外设添加步骤均为单独配置的说明,排版顺序不代表外设添加顺序,如遇到引脚冲突请查阅开发板及芯片手册的相关章节。**
**PS:文档中的外设添加步骤均为单独配置的说明,排版顺序不代表外设添加顺序,如遇到引脚冲突请查阅开发板及芯片手册的相关章节。**
### UART
如何添加一个 UART 端口外设配置?
1. 选择 Stacks 配置页,点击 New Stack 找到 UART。
![image.png](figures/fsp_uart.png)
![image.png](picture/rascuart.png)
2. 配置 UART 参数,因为需要适配 RT-Thread 驱动中使用的命名,所以需要修改命名,设置**name** 、**channel** 、**callback** 是一致的标号。![image.png](picture/rascuart1.png)
2. 配置 UART 参数,因为需要适配 RT-Thread 驱动中使用的命名,所以需要修改命名,设置**name** 、**channel** 、**callback** 为一致的标号。
![image.png](figures/fsp_uart1.png)
### GPIO 中断
@ -62,17 +57,17 @@
1. 选择引脚编号,进入配置,比如选择 P105 做为中断引脚。可先找到引脚查看可配置成的 IRQx 通道号。
![image-20211103200949759](picture/p105.png)
![image-20211103200949759](figures/p105.png)
2. 打开 ICU 中断通道 IRQ00
![image-20211103200813467](picture/irq0.png)
![image-20211103200813467](figures/irq0.png)
3. 创建 stack 并进入配置。因为需要适配 RT-Thread 驱动中使用的命名,所以需要修改命名,设置**name** 、**channel** 、**callback** 是一致的标号。选择你希望的触发方式,最后保存配置,生成配置代码。
3. 创建 stack 并进入配置。因为需要适配 RT-Thread 驱动中使用的命名,所以需要修改命名,设置 **name** 、**channel** 、**callback** 为一致的标号。选择你希望的触发方式,最后保存配置,生成配置代码。
![](picture/1635929089445.png)
![](figures/1635929089445.png)
![image-20211103201047103](picture/irq1.png)
![image-20211103201047103](figures/irq1.png)
4. 测试中断是否成功开启
@ -106,78 +101,78 @@
1. 创建 WDT
![image-20211019152302939](picture/wdt.png)
![image-20211019152302939](figures/wdt.png)
2. 配置 WDT需要注意在 RT-Thread 中只使用了一个 WDT 设备,所以没有对其进行编号,如果是新创建的 WDT 设备需要注意 name 字段,在驱动中默认使用的是`g_wdt` 。
![image-20211019152407572](picture/wdt_config.png)
![image-20211019152407572](figures/wdt_config.png)
3. 如何在 ENV 中打开 WDT 以及[WDT 接口使用说明](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/watchdog/watchdog)
![image-20211027183406251](picture/wdt_env.png)
![image-20211027183406251](figures/wdt_env.png)
### RTC
1. 添加 RTC 设备
![image-20211019152536749](picture/rtc.png)
![image-20211019152536749](figures/rtc.png)
2. 配置 RTC需要注意在 RT-Thread 中只是用了一个 RTC 设备,所以没有对其进行编号,如果是新创建的 RTC 设备需要注意 name 字段,在驱动中默认使用的是`g_rtc` 。修改 Callback 为 rtc_callback
![image-20211019152627412](picture/rtc_config.png)
![image-20211019152627412](figures/rtc_config.png)
3. 如何在 ENV 中打开 RTC 以及[ RTC 接口使用说明](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/rtc/rtc)
![image-20211027181550233](picture/rtc_env.png)
![image-20211027181550233](figures/rtc_env.png)
### Flash
1. 创建 Flash
![image-20211026105031200](picture/add_flash.png)
![image-20211026105031200](figures/add_flash.png)
2. 配置 Flash需要注意在 RT-Thread 中只使用了一个 flash 设备,所以没有对其进行编号,如果是新创建的 flash 设备需要注意 name 字段,在驱动中默认使用的是`g_flash` 。
![image-20211026105628706](picture/config_flash.png)
![image-20211026105628706](figures/config_flash.png)
3. 如何在 ENV 中打开 Flash
![image-20211026123252310](picture/flash_menuconfig.png)
![image-20211026123252310](figures/flash_menuconfig.png)
### SPI
1. 添加一个 SPI 外设端口
![image-20211027180820968](picture/spi_add.png)
![image-20211027180820968](figures/spi_add.png)
2. 配置 channel、name、Clock Phase、Clock Polarity、Callback、 SPI Mode 等参数,波特率在代码中可通过 API 修改,这里可以设置一个默认值。
![img](picture/spi.png)
![img](figures/fsp_spi1.png)
3. 在 Pins 中打开 SPI0 ,配置端口引脚。**注意:请勿在此处配置 SSLx 片选引脚,片选引脚的控制在驱动程序中由软件控制。**
3. 在 Pins 中打开 SPI1 ,配置端口引脚。**注意:请勿在此处配置 SSLx 片选引脚,片选引脚的控制在驱动程序中由软件控制。**
![image-20211209162334093](picture/spi_pin.png)
![image-20211209162334093](figures/fsp_spi2.png)
4. 如何在 ENV 中打开 SPI 以及 [SPI 接口使用说明](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/spi/spi)
![image-20211027181444023](picture/spi_env.png)
![image-20211027181444023](figures/spi_env.png)
### ADC/DAC
创建 ADC/DAC
![img](picture/adc_dac.png)
![img](figures/adc_dac.png)
- **ADC**
1. 配置 name、unit、mode选择扫描的通道编号
![img](picture/adc_config.png)
![img](figures/adc_config.png)
2. 配置扫描通道对应的引脚
![img](picture/adc_config1.png)
![img](figures/adc_config1.png)
3. 在 menuconfig 中打开对应的通道
@ -185,28 +180,29 @@
1. 需要先关闭 P014 的默认 mode
![img](picture/dac_config0.png)
![img](figures/dac_config0.png)
2. 开启 DAC0 通道
![img](picture/dac_config1.png)
![img](figures/dac_config1.png)
3. 修改通道号为 0与 DAC0 对应
![img](picture/dac_config2.png)
![img](figures/dac_config2.png)
4. 在 menuconfig 中打开对应的通道
### 通用 PWM 定时器GPT
### PWMGPT
GPT 定时器在该芯片中可作为通用定时器,也可以用于产生 PWM 信号。在将其用于产生 PWM 信号时GPT 定时器提供了 gpt0 - gpt9 总共 10 个通道,每个通道可以设定两个输出端口。当前版本的 PWM 驱动将每个通道都看做一个单独的 PWM 设备,每个设备都只有一个通道。用户可以选择开启一个通道的任意一个输出端口,或将两个端口均开启,但在同时开启两个端口的情况下,它们输出的波形将完全一致。
1. 添加 GPT 设备
![img](./picture/add_gpt1.png)
![img](./figures/add_gpt1.png)
2. 配置通道
![img](./picture/add_gpt2.png)
![img](./figures/add_gpt2.png)
对 GPT 较为关键的配置如图所示,具体解释如下:
@ -217,81 +213,112 @@ GPT 定时器在该芯片中可作为通用定时器,也可以用于产生 PWM
5. 此处设置 GPT 通道下两个输出端口各自对应的引脚。
3. 配置输出引脚
![img](./picture/add_gpt3.png)
![img](./figures/add_gpt3.png)
在完成上一步对 GPT 定时器的设置后,根据图示找到对应 GPT 通道输出引脚设置的界面(这里是 GPT3将图中标号 **1** 处设置为 ``GTIOCA or GTIOCB`` ,并根据需要在图中标号 **2** 处设置 GPT 通道下两个输出端口各自对应的输出引脚。
4. 在 menuconfig 中打开对应的通道,[RT-Thread 的 pwm 框架介绍](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/pwm/pwm)
![image-20211103202216381](picture/pwm_env.png)
![image-20211103202216381](figures/pwm_env.png)
### CAN
1. 添加CAN
![image-20211102145023112](picture/can.png)
![image-20211102145023112](figures/can.png)
2. 配置Callback为 `can0_callback``can1_callback`
![image-20211102145227603](picture/can_callback.png)
![image-20211102145227603](figures/can_callback.png)
3. 配置其他选项,并生成代码。
4. 使用ENV使能CAN。[CAN设备使用说明](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/can/can)
![image-20211102145613309](picture/can_menuconfig.png)
![image-20211102145613309](figures/can_menuconfig.png)
### SDHI
### 使用 WiFi 模块 [RW007 ](https://github.com/RT-Thread-packages/rw007)
1. 添加sdhi驱动
1. 软件包配置中找到 RW007并修改为下图配置
![添加sdhi驱动](figures/sdhi_config.png)
![image-20211108142805319](picture/rw007_pkg.png)
1. 添加DMAC
![添加DMAC](figures/dmac_config.png)
2. 设置DMAC中断
![设置DMAC中断](figures/dmac_int.png)
3. 设置SDHI中断和引脚
![设置SDHI](figures/sdhi_config1.png)
4. 在ENV中打开SDHI
![打开SDHI](figures/sdhi_env.png)
5. 在ENV中配置DFS添加文件系统如FatFS
![配置DFS](figures/sdhi_dfs.png)
6. 在命令行中,使用 `mkfs sd0 -t elm` 格式化sd卡
7. 在命令行中,使用 `mount sd0 / elm` 将sd0挂载到 `/`
8. 参考RT-Thread DFS使用手册[虚拟文件系统 (rt-thread.org)](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/filesystem/filesystem)
### WiFi 模块: [RW007 ](https://github.com/RT-Thread-packages/rw007)
1. 软件包配置中找到 RW007并修改为下图配置。
![image-20211108142805319](figures/rw007_pkg.png)
2. menuconfig 中打开驱动的 RW007 配置,默认使用了 SPI1 端口。所以需要打开 SPI1 总线。
![image-20211108142453678](picture/rw007_spi.png)
![image-20211108142453678](figures/rw007_spi.png)
![image-20211213212034701](picture/drv_rw007.png)
![image-20211213212034701](figures/drv_rw007.png)
3. 在设备驱动框架中打开 [WLAN 框架](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/wlan/wlan)
![image-20211108143027485](picture/rw007_wlan.png)
![image-20211108143027485](figures/rw007_wlan.png)
在网络配置中打开 NETDEV 组件:
![image-20211108143712513](picture/rw007_netdev.png)
![image-20211108143712513](figures/rw007_netdev.png)
在 kernel 中打开 mempool 配置:
![image-20211209161902884](picture/rw007_mempool.png)
![image-20211209161902884](figures/rw007_mempool.png)
4. FSP 中打开添加 SPI 外设端口,[如何添加SPI](#SPI)。下图以 SPI1 端口为例的配置如下:
![image-20211108183631379](picture/rw007_spicfg.png)
![image-20211108183631379](figures/fsp_spi1.png)
5. RW007 有一个从机控制的 INT 引脚,需要占用一个 IRQ 通道,下图以 P506 为例的配置如下:
![image-20211108183724282](picture/rw007_int.png)
![image-20211108183724282](figures/rw007_int.png)
6. RW007 的 RESET 控制引脚修改默认配置,这里在 RASC 中 mode 设为关闭,交由 RW007 中进行控制。
![image-20211213144108558](picture/rw007_reset.png)
![image-20211213144108558](figures/rw007_reset.png)
7. 配置完成,检查 MDK 工程中是否加入了必要的文件
![image-20211109102232233](picture/rw007_mdk.png)
![image-20211109102232233](figures/rw007_mdk.png)
8. 编译下载,验证结果。
系统启动会自动获取 RW007 的信息,输入`wifi scan` 命令扫描环境中的 WiFi 信号。[更多 WiFi 命令](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/wlan/wlan?id=finsh-%e5%91%bd%e4%bb%a4)
![image-20211109103856130](picture/rw007_test.png)
![image-20211109103856130](figures/rw007_test.png)
使用 `WiFi join` 命令连接 WiFi 热点
![image-20211109104735733](picture/rw007_wifijoin.png)
![image-20211109104735733](figures/rw007_wifijoin.png)
使用 `ping rt-thread.com` 测试网络连接:
![image-20211109104700939](picture/rw007_ping.png)
![image-20211109104700939](figures/rw007_ping.png)

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@ -0,0 +1,63 @@
# RA 系列外设驱动添加指南
## 1. 简介
本文档是为需要给现有的 RA 系列 BSP 添加更多外设驱动的开发者准备的。通过阅读本文,开发者可以按照自己的实际情况给现有 BSP 添加自己需要的驱动。
## 2. 前提要求
- 熟练使用 ENV 工具,参考:[RT-Thread env 工具用户手册](https://www.rt-thread.org/document/site/rtthread-development-guide/rtthread-tool-manual/env/env-user-manual/)
- 熟悉 [Kconfig](https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/kconfig/kconfig) 语法
- 熟悉 [FSP](https://www2.renesas.cn/jp/zh/software-tool/flexible-software-package-fsp) 工具
- 了解 RT-Thread [设备驱动框架](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/device)
## 3. 如何添加更多的外设驱动选项
本章节以添加片上外设驱动为例,讲解如何为 BSP 添加更多可用驱动。如果想使用的片上外设是 `片上外设配置菜单` 里没有的,就需要开发者自己添加了。下面我们将演示如何为 ra6m4-cpk 添加 UART9 端口。
添加 UART 的外设支持需要以下步骤:
### 3.1 修改 Kconfig 文件
打开 BSP 中的 board\kconfig 文件,添加 UART9 配置。
![image-20220221161853343](figures/add_uart.png)
![image-20220221163152761](figures/add_uart1.png)
修改完成后,在 BSP 目录下打开 ENV 工具,命令行输入 `menuconfig` 命令查看 UART9 配置是否已添加。
![image-20220221164229974](figures/add_uart2.png)
### 3.2 修改 uart_config.h 文件
Kconfig 的配置添加完成,还需要在配置文件和驱动文件中添加相应的配置。
打开 `libraries\HAL_Drivers\config\ra6m4\uart_config.h` 文件添加 UART9 配置。
![image-20220221170945734](figures/add_uart3.png)
### 3.3 修改 drv_usart_v2.h 文件
打开 `libraries\HAL_Drivers\drv_usart_v2.c`,添加如下代码:
![image-20220221171806580](figures/add_uart4.png)
![image-20220221172034531](figures/add_uart5.png)
### 3.4 测试验证
1. 在 menuconfig 中打开 UART9 并保存配置,使用 `scons --target=mdk5` 命令重新生成 MDK 工程。
2. 从 project 工程中打开 FSP 配置工具,添加 UART9 端口
![image-20220221180942314](figures/add_uart6.png)
![image-20220221183752087](figures/add_uart8.png)
3. 配置 UART9 对应的 IO 引脚,保存并退出。
![image-20220221183405828](figures/add_uart7.png)
4. 编译、debug 下载,输入 list_device 命令可以看到 uart9 设备已经注册到内核,说明设备添加成功,接下来就可以使用 UART9 端口进行通信了。
![image-20220221185534932](figures/add_uart9.png)

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@ -0,0 +1,62 @@
# RA系列驱动介绍
在 RT-Thread 实时操作系统中,各种各样的设备驱动是通过一套 I/O 设备管理框架来管理的。设备管理框架给上层应用提供了一套标准的设备操作 API开发者通过调用这些标准设备操作 API可以高效地完成和底层硬件外设的交互。设备管理框架的结构如下图所示
![image-20220308143402996](figures/rtdevice.png)
使用 I/O 设备管理框架开发应用程序,有如下优点:
- 使用同一套标准的 API 开发应用程序,使应用程序具有更好的移植性
- 底层驱动的升级和修改不会影响到上层代码
- 驱动和应用程序相互独立,方便多个开发者协同开发
## 1. 驱动分类介绍
本小节介绍 BSP 提供的不同类别驱动的概念,对一个 BSP 而言,有如下三类驱动:
- **板载外设驱动**(Onboard Peripheral Drivers):指 MCU 之外,开发板上外设,例如 TF 卡、以太网等
- **片上外设驱动**(On-chip Peripheral Drivers):指 MCU 芯片上的外设例如硬件定时器、ADC 和看门狗等
- **扩展模块驱动**(Board extended module Drivers):指可以通过扩展接口或者杜邦线连接的开发板的模块,例如 RW007 模块
这三种外设的示意图如下所示:
![Peripheral](figures/Peripheral.png)
## 2. 外设驱动的使用方法
当前 RT-Thread 提供的驱动库已经支持 RA 多个系列的 BSP。点击下表中的驱动名称即可跳转到对应驱动框架的介绍文档。开发者可以通过阅读相关资料了解如何在应用开发中通过设备驱动框架来使用这些外设驱动。
### 2.1 片上外设
| 驱动 | 简介 |
| ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------ |
| [GPIO](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/pin/pin/) | 操作 GPIO 管脚 |
| [UART](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/uart/uart/) | 通过串口收发数据 |
| [I2C](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/i2c/i2c/) | 通过软件 I2C 收发数据 |
| [SPI](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/spi/spi/) | 通过 SPI 收发数据 |
| [ADC](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/adc/adc/) | 测量管脚上的模拟量 |
| SDIO | 通过 SDIO 读写数据 |
| [TIMER](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/hwtimer/hwtimer/) | 使用硬件定时器实现测量时间和定时执行回调函数功能 |
| [PWM](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/pwm/pwm/) | 在特定的管脚输出 PWM 波形 |
| [RTC](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/rtc/rtc/) | 设置和读取时间 |
| [WDT](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/watchdog/watchdog/) | 看门狗驱动 |
| [QSPI](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/device/spi/spi/#qspi_1) | 通过 SPI1、2、4线 收发数据 |
### 2.2 板载外设
| 驱动 | 简介 |
| ------- | --------------------------------------- |
| I2C | 板载 I2C 传感器 |
| SDIO | 适用于 SPI 接口或 SDIO 接口的 SD(TF) 卡 |
### 2.3 扩展模块
| 驱动 | 简介 |
| -------- | ---------------------- |
| [RW007](https://github.com/RT-Thread-packages/rw007) | SPI 接口 WIFI 模块 |
| [HS300x](https://github.com/Guozhanxin/hs300x) | I2C 接口的温湿度传感器 |
| [ZMOD4410](https://github.com/ShermanShao/zmod4410) | I2C 接口的室内空气质量传感器 |
### 2.4 驱动示例代码
在 RT-Thread 的 `examples\test` 目录下,有 RT-Thread 提供的基于不同外设驱动的示例代码。在 env 工具中开启 BSP 中要测试的驱动,并将 `examples\test` 中对应的驱动框架测试文件加入工程,即可快速测试 BSP 中提供的驱动。

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