Renesas AIK - RA4E1 v1开发套件：嵌入式开发的得力助手

在嵌入式开发的领域中，一款优质的开发套件能够显著提升开发效率，为开发者带来诸多便利。今天，我们就来深入了解一下Renesas的AIK - RA4E1 v1开发套件，看看它有哪些独特的功能和特点。

文件下载：Renesas Electronics AIK-RA4E1 AI，ML参考套件.pdf

套件概述

AIK - RA4E1套件旨在助力开发者开启初始固件开发之旅。它配备了用于直接访问RA4E1微控制器I/O引脚的扩展引脚头，同时还提供了对多个常用外设的板载支持，以及多种常见生态系统标准的接口。该套件搭载的RA4E1微控制器具有诸多强大特性，如64引脚LQFP封装、100 MHz Arm® Cortex® CM33内核、128 KB片上SRAM、512 MB片上代码闪存和8 KB片上数据闪存等。

连接性方面

• USB接口：主MCU配备一个USB微型AB全速连接器。
• 调试与编程接口：板载SEGGER J - Link®接口用于对RA4E1 MCU进行调试和编程，同时还提供10针JTAG/SWD接口，方便连接外部调试器和编程器。
• PMOD连接器：三个PMOD连接器允许使用符合PMOD标准的外设插件模块进行快速原型开发。
• CAN接口：具备一个CAN接口。
• 时钟源：主MCU振荡器晶体提供24.000 MHz和32,768 Hz的精确参考时钟，主MCU内部还提供额外的低精度时钟。

其他特性

• 按键开关：包含MCU复位按钮、两个用户按钮和一个拨码开关。
• 工作电压：可通过任何USB连接提供外部5 V输入，有蓝色LED指示稳压电源的可用性。
• RGB LED：由主MCU固件控制的RGB LED。

套件内容与订购信息

AIK - RA4E1套件包含AIK - RA4E1板、Renesas ICM - 42670 - P PMOD板、显示屏、显示补丁模块、两条不同类型的微型USB设备电缆等。其可订购的部件编号为RTK0EG0002D00001BE。

嵌入式软件开发入门

安装软件包和开发工具

要使用AIK - RA4E1进行RA微控制器的嵌入式应用开发，需要在计算机上安装Flexible Software Package（FSP）和开发工具。这些软件包和工具以单一可下载的平台安装程序形式提供。开发者可访问FSP网页（www.renesas.com/ra/fsp），在发布部分下载平台安装程序。$e^{2}$ studio平台安装程序可安装FSP和基于Eclipse的$e^{2}$ studio，用于RA集成开发环境（IDE），同时包含GCC ARM嵌入式编译器和J - Link USB驱动。

实用技巧与快速设置指南

Renesas建议新用户使用安装向导中的“快速安装”选项，以减少手动配置的工作量。平台安装程序已包含FSP和所选开发工具，无需单独安装。此外，Renesas提供了多个示例项目，展示了AIK RA MCU的不同功能，这些示例项目可在https://github.com/renesas/aiot - ready 找到，是开发自定义应用的良好起点。RA板还预编程了一个快速启动示例项目（CDC Demo），上电后即可运行。

硬件细节

套件架构

AIK - RA4E1分为MCU部分（子板）和外设部分（主板）。MCU部分包括MCU、时钟和SDRAM；外设部分包括电源供应、用户LED和按钮开关、调试接口、USB全速接口、PMOD接口、以太网接口、CAN接口和相机模块接口等。

一般特性

跳线设置

默认情况下，跳线J15处于打开状态，用于配置MCU为正常启动模式。

电源要求

该套件设计为+5V工作，板载低压差稳压器（LDO）将5V电源转换为3.3V，为主要MCU和许多外设功能供电。它有三种供电方式：通过USB调试连接器（J10）、USB C全速连接器（J11）或外部电源接头（J14）。上电时，蓝色LED2会亮起。

MCU启动模式

通过一个两针接头（J15）选择MCU的启动模式。正常操作或单芯片模式下，J15保持打开；进入SCI启动模式或USB启动模式时，需在J15上放置跳线。

调试接口

具有两种操作模式：板载调试（使用Renesas RA4M2微控制器的J - Link板载接口）和外部调试（使用JTAG连接器J12）。J - Link OB USB微型B连接插孔（J10）将Renesas RA4M2 J - Link MCU连接到外部USB全速主机，用于对主MCU固件进行重新编程和调试，这是AIK - RA4E1的默认调试模式。黄色指示灯LED4可显示调试接口的状态，闪烁表示RA4M2 J - Link OB未连接到编程主机，常亮表示已连接。

USB全速接口

USB C连接插孔（J11）将主MCU的USB全速接口连接到外部USB接口，可配置为USB设备或USB主机接口。作为USB设备配置时，需设置跳线J14到引脚1 - 2，并配置主MCU固件以使用USB全速端口的设备模式。

PMOD接口

PMOD 1、2和6为12针PMOD Type - 2A连接器，支持+3.3V设备。主MCU可作为SPI或UART主设备，连接的模块作为从设备。部分接口可通过更改SW4.1拨码开关或在固件中重新配置为其他PMOD类型。需要注意的是，PMOD 3、4和5不支持。

LED和开关

• LED：AIK - RA4E1上有5个LED，以太网连接器还有内置的链路状态和链路速度LED。用户LED可与主MCU隔离，相关端口可用于其他用途。
• 开关：有三个微型瞬时机械按钮开关，复位开关（S1）用于重启主MCU，用户开关S2和S3可单独或一起使用，拨码开关S4可用于在UART/SPI和IIC之间切换PMOD 1和PMOD 2的模式。

特殊功能访问

• MICS：包含两个模拟MEMS麦克风，端口分配分别为P008和P009。
• CAN/CAN - FD：在J9处有控制器局域网总线接口（CAN），相关端口分配也有明确规定。
• 以太网和相机模块插座：以太网和相机模块插座不支持。

认证信息

EMC/EMI标准

该套件符合FCC规则第15部分（Class A）、加拿大ICES - 003（CAN ICES - 3 (A)/NMB - 3(A)）和CE Class A（EMC）标准。在使用过程中，若设备对无线电或电视接收造成有害干扰，用户可尝试通过调整接收天线、增加设备与接收器的距离、更换电路插座或咨询专业技术人员等方法解决问题。

材料选择、废物、回收和处置标准

符合EU RoHS和中国SJ/T 11364 - 2014标准，具有10年环保使用期。

安全标准

满足UL 94V - 0安全标准。

设计与制造信息

EK - RA4E1 v1套件的设计和制造信息可在renesas.com/aik - RA4E1上的“EK - RA4E1v1设计包”中获取，设计包包含原理图、机械图纸、3D图纸、物料清单等文件。

网站与支持

开发者可访问www.renesas.com/aik - ra4e1、www.renesas.com/ra、www.renesas.com/ra/forum和www.renesas.com/support等网站，了解套件和RA系列微控制器的相关信息，下载工具和文档，并获取技术支持。

总的来说，Renesas AIK - RA4E1 v1开发套件功能丰富、性能强大，为嵌入式开发者提供了一个全面且便捷的开发平台。无论是对于初学者还是有经验的开发者，它都能在开发过程中发挥重要作用。你在使用类似开发套件的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。