【RA-Eco-RA6M4开发板评测】ADC 电压表

本文介绍了 RA-Eco-RA6M4-100PIN-V1.0 开发板实现基于串口打印、ADC 采集、ADC 电压转换的电压表设计。

项目介绍

• 串口测试
• ADC 值打印
• ADC 电压转换和输出

串口测试

介绍了板载 USB 串口打印字符串的项目设计，以测试 UART 输出功能。

工程创建

• 打开 e^2^ studio 软件；
• 依次点击 文件 - 新建 - 瑞萨 C/C++ 项目 - Renesas RA ；
• 依次进行工程命名，路径设置，FSP版本，目标开发板选择，Device 选择 R7FA6E2BB3CFM ，工具链选择 GNU ARM Embedded ，调试器选择 J-Link ；
• 完成工程创建 ；
• 进入 FSP 配置界面，打开 Pins 标签页，根据原理图或开发板丝印，将 P109 和 P110 引脚分别配置为 TXD9 和 RXD9 串口模式；
• 新建串口通信堆栈 New Stack - Connectivity - UART (r_sci_uart) ；
• 串口属性配置：
  • General - Name 设为 g_uart9
  • 通道设为 9
  • 回调函数设为 user_uart_callback
• 进入 BSP 标签页，配置 RA Common 属性：设置 Heap size 为 0x2000 ；
• 点击 Generate Project Content 按钮，生成工程代码。

工程代码

在左侧的项目目录中，打开 src/hal_entry.c 文件，添加如下关键代码

#include "hal_data.h"
#include <stdio.h>

FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
    if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
    {
        uart_send_complete_flag = true;
    }
}

/*------------- 串口重定向 -------------*/
#ifdef __GNUC__
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else

#endif

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}

int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;i<size;i++)
    {
        __io_putchar(*pBuffer++);
    }
    return size;
}

void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    while(1){
        printf("hello world!\\n");
        R_BSP_SoftwareDelay (500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

保存文件，右键项目 - 构建程序，

右键项目 - 调试项目 - 上传固件至开发板。

若报错，可右键项目进入属性界面，选择 C/C++ 构建 - 设置 - GNU Arm Cross C Linker - Miscellaneous，勾选 printf 、scanf 以及syscalls 选项。

效果演示

• TypeC - USB 数据线连接开发板串口和电脑；
• 打开串口调试助手，配置对应的波特率等参数；
• 打开串口，即可接收芯片发送的字符串

ADC 电压表

介绍了 ADC 采集和转换输入信号的电压，并将结果打印至串口的项目设计。

在完成前面关于 UART 串口通信的基础上，进一步通过添加 ADC 堆栈和电压转换实现 ADC 电压采集。

工程创建

在完成前面关于 UART 串口创建的基础上，进一步实现 ADC 项目的添加。

进入 Stacks 标签页，新建 ADC 堆栈 New Stack - Analog - ADC (r_adc) ；

属性配置

• Input 选项下勾选 Channel 0 ；
• 中断配置 - Interrupts - Callback 值修改为 adc_callback - 优先级设置为 Priority 2 ；
• 引脚 Pins 开启 AN000 对应 P000 引脚；
• ADC 及串口配置完成后，点击 Generate Project Content ；
• 构建工程，确认无报错。

工程代码

在左侧的项目目录中，打开 src/hal_entry.c 文件，添加如下关键代码

#include "hal_data.h"

FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER

fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
    if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
    {
        uart_send_complete_flag = true;
    }
}

/*------------- UART redirection printf -------------*/
#ifdef __GNUC__
    #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else

#endif

PUTCHAR_PROTOTYPE
{
        err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
        if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
        while(uart_send_complete_flag == false){}
        uart_send_complete_flag = false;
        return ch;
}

int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
    for(int i=0;i<size;i++)
    {
        __io_putchar(*pBuffer++);
    }
    return size;
}

/*------------- ADC callback -------------*/
volatile bool scan_complete_flag = false;
void adc_callback (adc_callback_args_t * p_args)
{
    FSP_PARAMETER_NOT_USED(p_args);
    scan_complete_flag = true;
}

void hal_entry(void)
{
    /* TODO: add your own code here */
    /* Open the transfer instance with initial configuration. */
    err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);
    //printf("hello world!\\n");

    /* Initializes the module. */
    err = R_ADC_Open(&g_adc0_ctrl, &g_adc0_cfg);
    /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    /* Enable channels. */
    err = R_ADC_ScanCfg(&g_adc0_ctrl, &g_adc0_channel_cfg);
    assert(FSP_SUCCESS == err);

    while(1)
    {
        uint16_t adc_data0=0;
        double a0; // define voltage value
        /* Enable scan triggering from ELC events. */
        (void) R_ADC_ScanStart(&g_adc0_ctrl);
        scan_complete_flag = false;
        while (!scan_complete_flag)
        {
            /* Wait for callback to set flag. */
        }

        err = R_ADC_Read(&g_adc0_ctrl, ADC_CHANNEL_0, &adc_data0);
        assert(FSP_SUCCESS == err);
        a0 = (double)(adc_data0/4095.0)*3.3; // define voltage formula
        printf("P000(AN0)=%d,voltage=%f\\n",adc_data0,a0);

        R_BSP_SoftwareDelay (1000, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    }
#if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    /* Enter non-secure code */
    R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}

保存文件，右键项目 - 构建程序，

右键项目 - 调试项目 - 上传固件至开发板。

效果演示

• TypeC - USB 数据线连接开发板串口和电脑；
• 打开串口调试助手，配置对应的波特率等参数；
• 打开串口，即可接收芯片发送的字符串

总结

本文介绍了 RA-Eco-RA6M4-100PIN-V1.0 开发板实现基于串口打印、ADC 采集、ADC 电压转换的电压表设计，包括工程创建、工程代码、测试效果等流程，为 Renesas 系列产品 ADC 相关的开发设计和应用提供了参考。