三步将Renesas Motor Workbench集成到客户电机应用中

Renesas Motor Workbench（RMW）是瑞萨面向电机控制应用的开发支持工具，开发者可以通过图形化界面对控制系统进行可视化配置、实时状态观察以及动态参数调整，从而提升系统开发效率和调试精度。

ICS是RMW和MCU之间的核心通信机制，通过串口建立连接，实现数据实时传输和参数交互。通过ICS，RMW可以访问MCU内部变量，同时MCU可以实时上传运行数据。ICS采用典型的主从通信模式：RMW（PC）发送命令，MCU接收并解析，MCU执行操作并返回结果。通信过程通过串口循环执行，形成持续的数据交互，包括控制参数、状态变量和系统运行状态等。

如果使用瑞萨电机开发套件，可直接下载并运行样例代码，由于ICS已经集成在程序里，连接硬件后即可直接使用RMW调试。

在更多的情况下，客户需要在自主开发的项目中集成ICS，本质是在原有系统中增加一个调试通信通道。

下面从硬件和软件两方面说明如何建立通信连接。

一、硬件集成

硬件集成的目标是建立MCU与RMW直接的通信链路。

如果采用通信库.obj/.lib/.o，系统连接方式如下图：

图1 用户板硬件配置示例（通信库）

通信连接需要使用专用通信板MC-COM，其作用除了建立RMW和MCU之间的通信链路，还提供电气隔离保护，提高调试过程中的安全性和可靠性。

图2 通信板MC-COM

对于RA6T2、RA6T3、RA4T1、RA8T1、RA8T2支持内置通信库_Built_in.o（Built-in Communication Library）的器件，部分通信功能已经被集成到MCU内部，所以无需再使用专用通信板，只需通过普通USB转串口模块（建议带隔离功能）即可建立通信链路。连接方式如下图：

图3 用户板硬件配置示例（内置通信库）

二、软件集成

软件集成主要包括以下步骤：

1. 添加ICS通信库

在官网下载的压缩包communication library文件夹里可以获取不同MCU对应的通信库。

以RX24T为例，首先要在程序中加入ICS相关文件ICS_RX24T.obj和ICS_RX24T.h。

图4 ICS通信库相关文件添加

其次，在Properties -> C/C++ Build -> Settings -> Linker -> Input添加库文件路径，在Properties -> C/C++ Build -> Settings -> Compiler -> Source里添加头文件路径。

图5 库文件添加

图6 头文件添加

最后，在Properties -> C/C++ Build -> Settings -> Linker -> User设置生成MAP文件。

图7 生成MAP文件的设置

2. 配置串口作为通信通道

确认客户硬件板上用于通信的SCI端口后，在ICS_RX24T.h中选择对应的SCI端口。

图8 SCI端口选择

除RA系列MCU之外，RMW采用DTC标准地址模式运行。因此，需要在用户程序中定义DTC表。然后在主程序中调用ics初始化程序。

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图9 ICS初始化设置

对于非RA系列MCU，ICS通信库需要接管部分SCI串口中断。因此，在集成ICS时，需要将通信库提供的中断处理函数注册到用户工程的中断向量表中。

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图10 通信中断设置

3. 周期处理通信数据

完成上述步骤后，还需要在应用程序中周期性调用ICS数据传输函数，且调用间隔不能小于通信库要求的最小采样周期。当使用内置通信库时，若通信速率为BR[Mbps]，最小采样周期是70+（180/BR）μs；当使用MC-COM通信板时，最小采样周期变为10+（180/BR）μs，因为MC-COM把部分通信处理放在了专用工具板中完成，因此MCU侧处理负担小，需要时间少。

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图11 ICS周期调用数据传输函数

最后需要在用户程序的定时器中断中调用mtr_ics_interrupt_process()来完成RMW和MCU的数据交换。

在完成所有配置并编译成功后，即可在HardwareDebug文件夹里获得生成的Map文件。

图12 生成的Map文件

打开Renesas Motor Workbench，在File Information里点击加载Map文件，选择Map文件后，将显示User Setting Form（用户设置表单）窗口，会显示当前程序设置生成的变量列表，点击Set按钮，即可加载变量信息。如果用户程序发生修改并重新编译，则需要重新加载Map文件。

图13 Map文件加载

RMW建立通信连接后，由于客户程序第一次生成Map文件时，并没有RMT文件，可以通过“Save”或“Save As”将工程保存为新的RMT文件，保存当前工程的变量信息和RMW工具的配置设置，退出RMW时，系统会提示是否保存当前RMT文件，以防修改内容丢失。

图14 保存RMT文件

图15 退出RMW提示保存RMT文件

因此，RMW能够通过加载Map文件定位MCU内部变量，使客户系统具备在线调试实时监控、采集和分析运行波形以及快速定位问题的能力，帮助开发人员快速完成电机控制算法的开发、验证和优化，极大地提高系统开发效率。