解读瑞萨电子RA4C1 MCU的核心特性

近日瑞萨电子推出了一款新的RA产品——RA4C1，作为新一代的RA4产品，它有哪些新的特性，以及相较之前的RA4L1，在哪些方面有了改善呢？本篇文章给大家带来详细说明。

基本信息如下

内核ArmCortex-M33，主频80MHz

Code Flash256KB/512KB可选，最小擦除单元2KB，最小写入单元8字节

Data Flash8KB，最小擦除单元256字节，最小写入单元1字节

SRAM96KB

丰富的数字通信接口

丰富的模拟资源，如12位A/D转换器和温度传感器

丰富的定时器，两路32位通用PWM定时器，四路16位通用PWM定时器，两路低功耗异步通用定时器

8×44段码LCD驱动器

安全和加密相关的特性，瑞萨独有的Renesas Secure IP（RSIP-E31），支持对称算法如AES，非对称算法如ECC，HASH则支持SHA224和SHA256，同时芯片包含128位unique ID。支持DLMS/COSEM（IEC 62056标准）的Suite1和Suite2。

丰富的数字通信接口

6路SCI（Serial Communications Interface），支持时钟异步，8位时钟同步，智能卡，简易IIC，简易SPI，简易LIN（SCI1），曼彻斯特编码（SCI3和SCI4）

IrDA

两路IIC

两路低功耗UARTA

三路SPI

QSPI

CANFD

RA4C1的低功耗特性突出表现的体现

丰富的低功耗模式，能够满足更多样的应用场景

支持宽电压（1.6V~3.6V）操作

RTC支持独立供电

VRTC独立电源域的上电复位（VRTC_POR）电路

LVD支持多层级的电压设定，并支持通过EXLVDBAT、VRTC和EXLVD引脚检测低电压

开发工具的支持

跟其他的RA产品一样，RA4C1支持的调试器包括瑞萨电子的E2/E2 Lite/EZ-CUBE3，Segger公司的J-Link，IAR公司的I-jet，Arm公司的ULINK，开源的CMSIS-DAP。

软件开发依赖FSP（Flexible Software Package），FSP不仅提供了HAL Driver级别的驱动，还包含丰富的中间件如文件系统、USB协议栈和网络协议等。另外，FreeRTOS和Azure RTOS的配置均可通过FSP UI界面完成。FSP从v6.1.0起支持RA4C1，所有内容托管在GitHub（Releases · renesas/fsp）上，可自行下载。

编译器则支持商用的Arm Compiler V6及IAR Arm Compiler，同时支持免费的GNU以及Arm LLVM。对于编译器的版本要求，请参考链接Releases · renesas/fsp页面Tools列表中的细节。

IDE则包含瑞萨电子基于eclipse平台的e2 studio。对于第三方的IDE如Keil MDK和IAR Embedded Workbench for Arm，需要结合RASC（RA Smart Configurator）使用，更多细节可参考RASC的文档（RASC MDK IAR User Guide）。VS Code在调试RA设备上的支持正在持续改进中。

EK-RA4C1

图  EK-RA4C1顶视图

EK-RA4C1延续了RA系列EK的一贯风格，将MCU芯片本体、特别功能和系统控制等依次排开。

主要介绍以下几个部分：

MCU

板子下方居中的是MCU RA4C1，EK-RA4C1采用了100-pin的R7FA4C1BD3CFP，Code Flash大小为512KB，Data Flash大小为8KB。

所有I/O都连接到三个双排插针（2.54mm间距），方便进行功能验证。

底端的J2是段码LCD接口，套件中包含的RTKLCDSEG1S00001BE（8COM 44SEG）可以直接插在板上，连接后的效果图如下：

图  EK-RA4C1连接段码屏效果图

J-Link OB Debug Interface

DEBUG1是Type C USB插座，用于连接调试器和PC。DEBUG2和DEBUG3是1.27mm间距的调试接口，支持两种功能：外部调试器连接用于调试RA4C1（External Debug），利用板载的J-Link OB（Debug Out）调试外部的Arm核产品。

图  EK-RA4C1调试接口

QSPI

RA4C1支持外部Nor Flash，板载一颗256Mb（32MB）Quad-SPI Flash（MX25L25645GZNI-08G）指定关键字声明的变量和函数可以直接放在QSPI Flash区域，扩大了可用的存储空间范围，结合文件系统等可以对大量数据进行管理和操作。更多细节请参考FSP手册的说明。

PMODs

EK-RA4C1支持两个Digilent PmodTM口，遵循标准的PMOD规范，支持SPI、UART和IIC等接口，可以连接兼容的传感器模块等外部器件。

microBUS

EK-RA4C1支持MikroElektronikaTM mikroBUS连接器，兼容标准2.00版本的规范。

功耗测试点TP1 TP3

在MCU的电源通路上，有一个高精度5mΩ电阻，通过测量该电阻两端的压降，可以计算MCU的VCC电流消耗。

需要特别提醒一点，由于RA4C1的引脚功能复用比较丰富，板上增加了八档拨动开关SW4，用于将MCU的引脚连接至不同的电路接口。使用时需检查SW4的状态和当前的配置是否一致。

图  EK-RA4C1 S4拨动开关