探索Renesas RSSKRX23E - B开发板：功能、使用与注意事项

在电子工程师的日常工作中，一款功能强大且稳定的开发板能为项目的开展提供极大的便利。今天，我们就来深入了解一下Renesas的RSSKRX23E - B开发板，看看它有哪些独特之处以及在使用过程中需要注意的地方。

文件下载：Renesas Electronics RX23E-B入门套件.pdf

一、开发板概述

1.1 目的

Renesas RSSKRX23E - B开发板主要作为Renesas微控制器RX23E - B的评估工具。它能帮助我们深入了解该微控制器的硬件特性，还能辅助我们将开发板与PC和传感器连接，完成相关的评估工作。

1.2 搭载的MCU

开发板上搭载的MCU为RX23E - B系列，具体型号可能是R5F523E6LDFP或R5F523E6LGFP。其具有以下关键特性：

• 最大CPU运行频率可达32 MHz，32位架构保证了强大的计算能力。
• 拥有24位delta - sigma A/D转换器（DSAD），具备多种滤波模式和工作模式，最高转换速度可达125 kSPS。
• 16位D/A转换器（R16DA），具有低阻抗输出特性。
• 256KB的ROM和32KB的RAM，为程序运行和数据存储提供了充足的空间。
• 工作温度范围在 - 40℃至 + 85℃（R5F523E6LDFP）或 - 40℃至 + 105℃（R5F523E6LGFP），满足不同环境的使用需求。

1.3 功能与特性

该开发板为不同类型的工程师提供了丰富的功能：

• 硬件和系统设计工程师：具备电源选择电路、A/D转换器评估电路、热电偶测量电路、电阻温度探测器（RTD）测量电路、应变计测量电路等，还能通过USB通信传输测量结果和接收AFE设置。
• 软件设计工程师：支持RX23E - B的编程和调试，配备了开关、LED、LCD等用户界面。

1.4 规格参数

1.4.1 开发板规格

• 型号为RTKOES1001C00001BJ，适用的仿真器为E2 Emulator和E2 Emulator Lite。
• 尺寸为140mm x 135mm，厚度1.6mm，采用4层（Signal - ND - Power supply - Signal）结构，元件单面安装。
• 工作温度为室温，湿度要求无冷凝。

1.4.2 主要组件、通信接口和用户接口

开发板集成了多种关键组件，如主时钟Y1（8 MHz外部石英晶体单元）、副时钟Y2（32.768 kHz外部石英晶体单元）、LDO U2（高精度，可变输出设置为5V）、5VREF U3（超低噪声，5V输出）等。通信接口包括USB、RS - 485、CAN等，用户接口有LED和开关。

1.4.3 连接器

开发板上配备了多种连接器，如电源供应端子块、信号端子块、热电偶连接器、仿真器连接器、USB连接器等，方便与各种设备进行连接。

1.4.4 跳线引脚

跳线引脚用于选择不同的电源、参考电压、工作模式等。例如，JP1用于选择数字电源，JP2用于选择模拟电源。在操作跳线引脚时，务必注意在断电状态下进行，以免造成故障。

1.4.5 系统框图和外观

系统框图展示了开发板的整体架构，外观图则直观地呈现了开发板的正面和背面布局，方便我们进行硬件连接和调试。

二、开发板的使用

2.1 操作条件

使用开发板时，必须严格遵守推荐的操作条件和最大额定值。不同的电源供应（如系统电源、USB电源、PMOD3A电源等）有不同的电压范围和最大额定值，超出范围可能导致意外操作、故障或性能下降。

2.2 电源选择

开发板提供了多种电源选择方式，可通过跳线引脚JP1和JP2进行配置。常见的电源选择包括Vd、VLDO、Vbus、Vp等，可根据实际需求选择数字和模拟电源的组合。例如，工厂默认设置为使用VLDO作为数字电源，Vd作为模拟电源。

2.3 连接PC

将开发板连接到PC时，需先根据“2.2 电源选择”部分为开发板供电。可通过USB串行通信或仿真器与PC进行连接。连接仿真器时，要确保满足特定条件，避免损坏设备。

2.4 模拟输入电路的使用

2.4.1 概述

模拟输入电路具有DSAD测量、热电偶测量、参考结补偿、四线和三线RTD测量、负载细胞测量等功能。通过改变跳线引脚连接和AFE设置，可以切换不同的功能。

2.4.2 DSAD测量电路

该电路用于测量差分电压。输入电压可通过DSAD转换结果计算得出，但在施加电压前，需确保满足特定条件，否则无法正确测量。在评估过程中，可通过短路输入引脚测量DSAD和AFE的自噪声。

2.4.3 热电偶测量电路

将热电偶连接到开发板，通过DSAD测量热电势。测量时需固定输入引脚电位，同时进行冷结补偿或参考结补偿，开发板支持使用板载RTD进行参考结补偿。

2.4.4 参考结补偿电路

利用板载RTD进行参考结补偿，通过四线比例测量法测量RTD电阻。使用内置参考缓冲器（RBUF）可减少外部参考输入引脚的电流，但会缩小绝对输入电压范围。

2.4.5 四线和三线RTD测量电路

四线和三线RTD测量电路的配置与板载RTD测量类似，通过DSAD测量RTD两端的电压，计算RTD电阻。

2.4.6 负载细胞测量电路

将负载细胞连接到开发板，通过DSAD测量信号电压，可计算出负载重量。同时，可根据需要选择不同的外部参考输入和激励电压源。

2.4.7 处理未使用的引脚

对于模拟输入电路中未使用的引脚，需按照规定进行处理，如连接到AVSS0或AVCC0，或保持开路状态，以避免外部噪声和静电对电路性能的影响。

三、微控制器外围电路

3.1 USB串行通信电路

开发板配备了USB串行通信转换IC（FT232HL），工作电压范围为3.6至5.5V，通过USB - miniB连接器（CN10）供电，可实现与PC的通信。

3.2 仿真器外围电路

通过跳线引脚JP11可选择MCU的工作模式（引导模式或单芯片模式）。连接仿真器时，需确保电源供应不冲突，避免损坏设备。

3.3 RS - 485通信电路

该电路配备了PROFIBUS DP兼容的半双工通信RS - 485驱动器，提供了120 - Ω终端电阻和560 - Ω故障安全偏置电阻，确保通信的稳定性。

3.4 CAN通信电路

开发板上的CAN通信电路具有CAN收发器，可直接连接CAN总线。通过跳线引脚JP12可选择是否使用终端电阻。

3.5 LED电路

LED0至LED3的开关可通过MCU的端口（P70至P73）控制，LED4为VCC电源指示灯，方便我们观察开发板的工作状态。

3.6 开关输入电路

开关输入电路包括复位开关（SW4）和其他按键开关，可用于输入控制信号。

3.7 外部时钟输入电路和副时钟输入电路

开发板分别采用8 MHz和32.768 kHz的外部石英晶体单元作为外部时钟和副时钟输入源，为MCU提供稳定的时钟信号。

四、开发板信息

4.1 使用端子块

端子块适用于特定规格的电线，可使用压接端子或剥线进行连接。连接和拆卸时需按照规定的步骤进行操作。

4.2 连接器

详细介绍了开发板上各种连接器的功能和连接方式，包括电源、信号、通信等连接器，帮助我们正确使用开发板。

4.3 跳线引脚

对每个跳线引脚的功能和连接方式进行了详细说明，方便我们根据实际需求进行配置。

4.4 MCU引脚的初始设置

列出了MCU引脚的初始设置，包括引脚功能、I/O设置和连接目标，为我们进行开发和调试提供了参考。

五、注意事项

5.1 静电放电防护

在处理CMOS设备时，要采取措施防止静电产生和积累，如使用加湿器、防静电容器、接地工作台和操作人员等。

5.2 上电处理

上电时，产品状态未定义，需等待复位过程完成或电源达到指定复位水平后，才能保证引脚状态的稳定性。

5.3 掉电状态下的信号输入

掉电时，不要输入信号或I/O上拉电源，以免导致设备故障和内部元件损坏。

5.4 未使用引脚的处理

按照手册规定处理未使用的引脚，避免产生额外的电磁噪声和误操作。

5.5 时钟信号处理

在释放复位线之前，确保时钟信号稳定，避免影响设备的正常运行。

5.6 输入引脚的电压波形

注意输入引脚的电压波形，避免因波形失真或噪声导致设备故障。

5.7 禁止访问保留地址

不要访问保留地址，以免影响LSI的正常运行。

5.8 产品差异

在更换产品型号时，要确认产品特性是否一致，必要时进行系统评估测试。

六、总结

Renesas RSSKRX23E - B开发板为电子工程师提供了一个功能强大、灵活多样的开发平台。通过深入了解开发板的功能、使用方法和注意事项，我们可以充分发挥其优势，实现各种应用的开发。在使用过程中，务必严格遵守操作规范，确保开发板的安全和稳定运行。大家在使用这款开发板的过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的应用场景呢？欢迎在评论区分享交流。