Renesas RL78/L13 RSK：功能、配置与开发指南

在电子设计领域，评估工具对于工程师了解和应用微控制器至关重要。Renesas RL78/L13系列的Renesas Starter Kit（RSK）就是这样一款实用的评估工具，下面将详细介绍其特点、硬件配置、用户电路以及代码开发等方面的内容。

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一、RSK概述

1.1 目的

RSK主要作为Renesas微控制器的评估工具，本手册聚焦于RSK硬件的技术细节，而软件安装和调试环境的详情则可参考《Quick Start Guide》和《Tutorial Manual》。

1.2 特点

• 微控制器编程与调试：支持Renesas微控制器的编程以及用户代码的调试。
• 丰富的用户电路：板上配备了如开关、LED和电位器等用户电路，方便工程师进行各种实验。
• 示例应用与代码：提供了示例应用和外围设备初始化代码，为开发者提供了参考。

二、电源供应

2.1 要求

RSK配备了E1调试器，该调试器可为RSK板提供高达200mA的电源。当RSK连接到其他系统时，由该系统为其供电。此外，该板还有一个可选的中心正极电源连接器，使用2.0mm桶形电源插孔。外部电源供应要求和配置详情如下表所示，默认配置以粗体蓝色文本显示。

J5 Setting	J6 Setting	5V Supply Source	3.3V Supply Source	Board_5V	Board_VDD
Pin1 - 2 shorted	Don't care	E1/PWR Connector	Not connected	5V	5V
Pin2 - 3 shorted	All open	PWR connector	Not connected	5V	3.3V
Pin2 - 3 shorted	Pin1 - 2 shorted	Not connected	5V	1.8V
Pin2 - 3 shorted	Pin2 - 3 shorted	Not connected	5V	1.6V
All open	Don't care	E1(3.3V)	5V	3.3V
All open	Don't care	Not connected	E1(3.3V)	OV	3.3V

连接到PWR1的主电源应至少提供5W，以确保其功能的完整性。

2.2 上电行为

购买RSK时，Renesas微控制器中已预编程了示例教程软件的“Release”或独立代码。上电后，LED开始闪烁，闪烁200次或按下任意开关后，LCD显示屏上的文本会改变，LED将开始以电位器控制的速率闪烁。

三、电路板布局

3.1 组件布局

电路板的顶部组件布局如图所示，通过该图可以直观地看到各个组件的位置分布。

3.2 电路板尺寸

电路板的尺寸和连接器位置如下图所示，所有通孔连接器都位于一个通用的0.1英寸网格上，便于进行接口连接。

3.3 组件放置

图展示了顶层PCB上各个组件的放置位置，组件类型和值可通过电路板原理图进行查询。

四、连接性

4.1 内部RSK连接

RSK板组件及其与MCU的连接关系如下图所示，通过该图可以清晰地了解内部电路的连接情况。

4.2 调试器连接

RSK、E1调试器和主机PC之间的连接关系如下图所示，这对于进行调试工作至关重要。

五、用户电路

5.1 复位电路

RSK上安装了复位控制电路，用于生成所需的复位信号，该信号由RES开关触发。关于复位信号的时序要求，可参考《RL78L13硬件手册》；关于复位电路的详细信息，可参考RSK原理图。

5.2 时钟电路

时钟电路用于为MCU和相关外设生成所需的时钟信号。时钟信号的要求可参考《RL78L13 Group Hardware Manual》，RSK上使用的时钟电路信息可参考《RSKRL78L13 board schematics》。板上安装的振荡器详情如下表所示。

Crystal	Function	Default Placement	Frequency	Device Package
X1	Main MCU oscillator.	Fitted	20MHz	Encapsulated, SMT
X2	Sub MCU oscillator	Fitted	32.768kHz	Encapsulated, SMT

5.3 开关

RSK板上有四个开关，每个开关的功能和连接情况如下表所示。如需了解更多开关连接信息，可参考RSK原理图。

Switch	Function	MCU
		Port	Pin
RES	When pressed, the microcontroller is reset.	RESETn	10
SW1	Connects to an IRQ input for user controls.	INTPO (P137)	13
SW2	Connects to an IRQ input for user controls.	INTP5 (P01)	63
SW3	Connects to an IRQ input for user controls.	INTP7 (P02)	62

5.4 LED

RSK上有五个LED，每个LED的功能、颜色和连接情况如下表所示。

LED	Colour	Function	MCU
			Port	Pin
POWER	Green	Indicates the status of the Board_VDD power rail.
LED0	Green	User operated LED.	P05	59
LED1	Orange	User operated LED.	P45	4
LED2	Red	User operated LED.	P15	67
LED3	Red	User operated LED.	P41	8

5.5 电位器

单圈电位器作为分压器连接到模拟输入ANI0（引脚79），可用于在Board_VDD和地之间创建电压。不过，它不一定能反映控制器ADC的精度，更多详情可参考《RL78L13 Group Hardware Manual》。

5.6 LCD面板

RSK配备了多功能LCD显示屏，应连接到JA4头。面板由MCU内部电路直接驱动，连接信息如下表所示。

Pin	Circuit Net Name	MCU		Pin	Circuit Net Name	MCU
		Port	Pin			Port	Pin
1	VL4	VL4	25	4	VL3	VL3	26
3	VL2	VL2	24	4	VL1	VL1	23
5	Ground	-		6	Ground
7	COMO	COMO	56	8	COM1	COM1	55
9	COM2	COM2	54	10	COM3	COM3	53
11	SEG0	SEG0	52	12	SEG1	SEG1	51
13	SEG2	SEG2	50	14	SEG3	SEG3	49
15	SEG4	SEG4	48	16	SEG5	SEG5	47
17	SEG6	SEG6	46	18	SEG7	SEG7	45
19	SEG8	SEG8	44	20	SEG9	SEG9	43
21	SEG10	SEG10	42	22	SEG11	SEG11	41
23	DLCDD4_SEG12	SEG12	40	24	DLCDD5_SEG13	SEG13	39
25	DLCDD6_SEG14	SEG14	38	26	DLCDD7_SEG15	SEG15	37
27	SEG16	SEG16	36	28	SEG17	SEG17	35
29	SEG18	SEG18	34	30	SEG19	SEG19	33
31	SEG20	SEG20	32	32	SEG21	SEG21	31
33	SEG22	SEG22	30	34	SEG23	SEG23	29
35	SEG24	SEG24	28	36	SEG25	SEG25	27
37	SEG26	SEG26	3	38	SEG27	SEG27	2
39	SEG28	SEG28	1	40	SEG29	SEG29	78
41	SEG30	SEG30	77	42	SEG31	SEG31	76
43	SEG32	SEG32	75	44	SEG33	SEG33	74
45	SEG34	SEG34	73	46	SEG35	SEG35	72
47	SEG36	SEG36	71	48	SEG37	SEG37	70
49	SEG38	SEG38	69	50	SEG39	SEG39	68

5.7 调试LCD模块

RSK上配备了调试LCD头，但套件中未提供两行调试LCD。调试LCD和LCD面板不能同时使用，安装LCD模块时要注意避免引脚弯曲或损坏，且该模块易受静电放电（ESD）影响，需采取适当的ESD保护措施。其连接信息如下表所示。

Pin	Circuit Net Name	MCU		Pin	Circuit Net Name	MCU
		Port	Pin			Port	Pin
1	GROUND			2	Board_5V
3	No Connection		-	4	DLCDRS	P07	57
5	R/W(Pulled to ground)		-	6	DLCDE	P06	58
7	No Connection			8	No Connection
9	No Connection			10	No Connection
11	DLCDD4_SEG12	P70	40	12	DLCDD5_SEG13	P71	39
13	DLCDD6_SEG14	P72	38	14	DLCDD7_SEG15	P73	37

5.8 RS232串口

RSK上安装了RS232串口，通过电平转换器连接到微控制器的串行阵列单元（SAU）。连接信息如下表所示，部分连接在默认RSK配置中不可用，具体修改方法可参考§6.2。

Function	MCU	Connector	RS232
			Pin	Signal Name
TXD2	SAU UART2 Transmit Signal.	TXD2	60	2
RXD2	SAU UART2 Receive Signal	RXD2	61	3
RS232TX	External SCI Transmit Signal.	n/a	2*
RS232RX	External SCI Receive Signal.	n/a	3*
SO00_TXD0	SAU UART0 Transmit Signal.	LINTXD_SO00_TXD0	64	2*
SI00_RXD0	SAU UART0 Receive Signal	LINRXD_SI00_RXD0	65	3*
SO10_TXD1	SAU UART1 Transmit Signal.	SO10_TXD1	7	2*
SI10_RXD1	SAU UART1 Receive Signal	SI10_RXD1_IVCMP1	6	3*

5.9 本地互连网络（LIN）

RSK上安装了LIN收发器IC，并连接到LIN MCU外设。关于LIN协议和支持的操作模式的更多详情，可参考《RL78L13硬件手册》。连接信息如下表所示。

LIN Signal	Function	MCU
		Port	Pin
LINTXD	LIN Transmit Signal	P00	64
LINRXD	LIN Receive Signal	P17	65
LINNSLP	LIN Transceiver Device Sleep Control	P16	66

六、配置

6.1 修改RSK

可通过修改链接电阻或带有可移动跳线的头来改变RSK的操作方式，以实现不同的配置。下表展示了RSKRL78L13的默认配置，部分外设功能默认禁用，可通过相关修改来激活，但可能会影响默认外设功能。修改时需注意避免信号冲突或短路，更多信息可参考《RL78L13 Group Hardware Manual》和《RSKRL78L13 schematics》。

Primary Function	See §	Secondary Function	See §	Tertiary Function	See §
RS232 with UART2	6.2	RS232/LIN with UART0/1	6.2	Voltage Comparator/ E1 Debugger	6.2 6.3
Debug LCD	6.4	I/O Ports	6.4	N/A	6.4
LCD Panel	6.5	ADC	6.5	General	6.5
IIC	6.6	TAU	6.6	N/A	6.6
LED3	6.7	TAU input	6.7	N/A	6.7
On board Crystals	6.8	External clocks supplied	6.8	N/A	6.8

6.2 - 6.9 各项配置

包括RS232串口配置、E1调试器接口配置、调试LCD配置、LCD面板配置、IIC引脚配置、LED3引脚配置、时钟电路配置和电源供应配置等，每种配置都有相应的选项链接，通过添加或移除链接电阻来启用或禁用特定功能，具体信息可参考手册中的相关表格。

七、头信息

7.1 应用头

RSK配备了应用头，可用于连接兼容的Renesas应用设备或方便访问MCU引脚。各应用头（如JA1、JA2、JA5、JA6）的连接信息在手册中有详细表格列出。

7.2 微控制器引脚头

RSK还配备了MCU引脚头，用于访问MCU的所有引脚，各引脚头（如J1、J2、J3、J4）的连接信息也在手册中有详细表格说明。

八、代码开发

8.1 概述

使用Renesas软件工具进行代码调试时，RSK板必须通过E1/E20调试器连接到PC，本RSK产品配备了E1调试器。关于E1/E20调试器的调试功能的更多信息，可参考《E1/E20 Emulator Additional Document for User's Manual (R20UT1994EJ)》。

8.2 编译器限制

RSK附带的编译器最多可构建64k的代码和数据，若要使用更大规模的程序，需从Renesas供应商处购买编译器许可证。

8.3 模式支持

RL78L13微控制器仅支持单芯片操作模式。

8.4 调试支持

E1仿真器支持硬件断点、软件断点和基本跟踪功能，更多详情可参考《E1/E20 Emulator User’s Manual (R20UT0398EJ)》。

8.5 地址空间

MCU的地址空间详情可参考手册中的相关图示，该图示取自《Hardware Manual Rev.1.00》。RSK上的MCU有128KB的ROM，更多信息可参考《RL78L13 Group Hardware Manual》。

九、附加信息

技术支持

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