瑞薩EK-RA8D1評(píng)估套件：物聯(lián)網(wǎng)與智能家居的創(chuàng)新引擎

物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、AI視覺應(yīng)用等技術(shù)的迅猛發(fā)展正在深刻地改變我們的日常生活和工作方式。在這些技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)過程中，安全、高性能的硬件平臺(tái)是至關(guān)重要的。為了滿足這一需求, 瑞薩電子推出了EK-RA8D1評(píng)估套件，為物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和AI視覺等應(yīng)用提供了強(qiáng)大的開發(fā)和測(cè)試平臺(tái)。

今天就由我來帶大家一起看看這款EK-RA8D1評(píng)估套件究竟有什么特別的吧。

開箱

EK-RA8D1評(píng)估套件使用長(zhǎng)條形藍(lán)白色紙盒包裝，包裝上印制的內(nèi)容也更加通用，右上方是瑞薩電子的logo，以及左中位置印制的開發(fā)工具的標(biāo)識(shí)。盒子左側(cè)貼有開發(fā)套件的產(chǎn)品編號(hào)以及訂單信息。

打開紙盒包裝，可以看到開發(fā)板套件一共有3塊電路板，1個(gè)EK_RA8D1評(píng)估板、1個(gè)攝像頭擴(kuò)展板、1個(gè)帶電容觸控的MIPI接口圖形顯示擴(kuò)展板、一套尼龍安裝支架（4個(gè)長(zhǎng)的，2個(gè)短的）和尼龍螺絲（6個(gè)）以及1根Micro USB type A公口到micro-B公口線、1根Micro USB type A母口到micro-B公口線和一根以太網(wǎng)跳線。

評(píng)估套件簡(jiǎn)介

EK-RA8D1 評(píng)估套件可通過瑞薩電子的靈活軟件包 (FSP) 和 e2 studio IDE，幫助用戶輕松評(píng)估 RA8D1 MCU 產(chǎn)品組的特性，并開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序。 用戶可利用豐富的板載功能以及自選的熱門生態(tài)系統(tǒng)插件來將豐富創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

EK-RA8D1 套件由三塊板組成：EK-RA8D1 板采用 RA8D1 MCU 和片上圖形 LCD 控制器，MIPI 圖形擴(kuò)展板采用 4.3 英寸 TFT 彩色 LCD，帶電容式觸摸覆蓋層，而攝像頭擴(kuò)展板則采用 300 萬像素 CMOS 圖像傳感器。

特性

? 特殊功能訪問
o MIPI DSI 和并行圖形擴(kuò)展端口
o 攝像頭擴(kuò)展端口
o 以太網(wǎng)
o USB高速主機(jī)和設(shè)備
o 64MB SDRAM
o 64MB 外部 Octo-SPI 閃存
? MCU 本體引腳連接
o R7FA8D1BHECBD MCU
o 480MHz，Arm Cortex?-M85 內(nèi)核
o 2MB 代碼閃存，1MB SRAM
o 224 引腳，BGA 封裝
o 接入本體引腳
o MCU 和 USB 電流測(cè)量
o DC/DC模式配置
? 生態(tài)系統(tǒng)和系統(tǒng)控制訪問
o USB 全速主機(jī)和設(shè)備
o 多重 5V 輸入源
- USB（調(diào)試模式，全速，高速）
- 外部供電
o SEGGER J-LinkTM 板載編程器和調(diào)試器
- 調(diào)試模式
- 板載調(diào)試 (SWD) – J-Link
- 輸出調(diào)試 (SWD) – J-Link
- 輸入調(diào)試 (ETM, SWD & JTAG) – J-Link，Arm? Keil? ULINKTM，IAR I-jetTM，瑞薩電子E2/E2 Lite等
o 用戶 LED 燈和按鈕
- 三色用戶 LED 指示燈（紅色、藍(lán)色、綠色）
- 顯示調(diào)節(jié)電源可用性的電源 LED 指示燈（白色）
- 顯示調(diào)試連接的調(diào)試 LED 指示燈（黃色）
- 兩個(gè)用戶按鈕
- 一個(gè)復(fù)位按鈕
o 五個(gè)最受歡迎的生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展功能
- MikroElektronika? mikroBUS 連接器
- SparkFun? Qwiic? 連接器（可能未安裝）
- 兩個(gè) SeeedGrove? 系統(tǒng)（I2C 和模擬）連接器（可能未安裝）
- 兩個(gè) Digilent Pmod?（SPI 和 UART）連接器
- Arduino? (Uno R3) 連接器
o MCU 啟動(dòng)配置
- MIPI 圖形擴(kuò)展板
- 4.5 英寸背光 TFT 顯示屏，1670 萬種顯示顏色
- 480x854 像素分辨率
- 2 通道 MIPI 接口
- 電容式觸摸覆蓋層 (I2C)
o 攝像頭擴(kuò)展板
- Arducam CMOS OV3640 成品攝像頭模塊
- ? 英寸 310 萬像素圖像傳感器
- QXGA（2048x1536 像素）分辨率下高達(dá) 15 fps
? 套件內(nèi)容：EK-RA8D1 板、MIPI 圖形擴(kuò)展板、攝像頭擴(kuò)展板、Micro USB 設(shè)備電纜（type-A male 轉(zhuǎn) micro-B male）, Micro USB 主機(jī)電纜（type-A male 轉(zhuǎn) micro-B male）, 以太網(wǎng)插線電纜和安裝硬件

硬件講解

拿到EK-RA8D1評(píng)估板套件主板，我們可以看到電路板從整體布局上可以分為三個(gè)部分，電路板正面也是使用了白色絲印線進(jìn)行了分離。

一是最上方的系統(tǒng)控制和生態(tài)系統(tǒng)接口區(qū)域，熟悉瑞薩電子其他開發(fā)板套件的人可以明顯的感覺到一種親切感，這部分電路也是繼承了瑞薩電子開發(fā)板套件一貫使用的接口和功能。1個(gè)板載的JLINK調(diào)試器和Micro USB調(diào)試接口、1個(gè)10腳和1個(gè)20腳的外部調(diào)試器接口。中下部分是1顆用于給芯片供電的5V轉(zhuǎn)3.3V電源管理芯片，左下方是1個(gè)全速的Mirco USB接口。白色的電源指示燈被放置在了評(píng)估板型號(hào)上，上電后被點(diǎn)亮、另外電路板上還有紅、綠、藍(lán)3顆用于用戶顯示的LED燈、1顆黃色的用于顯示J-link連接狀態(tài)的LED燈。左側(cè)有3個(gè)按鈕，1個(gè)紅色的系統(tǒng)復(fù)位按鈕、2個(gè)藍(lán)色的用戶按鈕。上方左右兩側(cè)分別有+5V電壓測(cè)試點(diǎn)和+3.3V電壓測(cè)試點(diǎn)。除此之外，評(píng)估板還提供了5種最受歡迎的生態(tài)擴(kuò)展接口，它們分別是2個(gè)Seeed Grove? 接口、1個(gè)SparkFun? Qwiic? 接口、2個(gè)數(shù)字Pmod? 接口、1個(gè)Arduino? (Uno R3)接口以及1個(gè)MikroElektronika? mikroBUS接口。這些擴(kuò)展接口極大地增加了評(píng)估板套件的可玩性。

評(píng)估板中部是EK-RA8D1特有的區(qū)域，包含了1個(gè)高速的Micro USB接口、1個(gè)配置開關(guān)以及1個(gè)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)芯片和接口。

評(píng)估板最下方則是MCU和外接擴(kuò)展接口區(qū)域。區(qū)域中下方芯片是評(píng)估板的主控R7FA8D1BH，這是一顆基于480MHz Arm? Cortex?-M85內(nèi)核、搭載了搭載 Helium 和 TrustZone? 的圖形微控制器，它采用了224引腳BGA封裝，MCU有著豐富的外設(shè)和接口：內(nèi)置了高達(dá)2MB的程序Flash存儲(chǔ)器和1MB的SRAM，支持片外OSPI的 Flash存儲(chǔ)器接口、1個(gè)以太網(wǎng)控制器、1個(gè)USBFS接口、1個(gè)USBHS接口、1個(gè)SD、MMC主機(jī)接口，芯片還內(nèi)置了1個(gè)圖形LCD控制器、2D繪圖引擎、MIPI DSI接口、模擬外設(shè)和安全保障功能。

主控MCU上方有1顆512Mbit的Octo-SPI Flash存儲(chǔ)器、和一顆512Mbit的SDRAM，周邊分布排列的幾顆芯片是用來切換引腳連接的總線開關(guān)芯片。除了高速的存儲(chǔ)器接口外其他IO腳都被盡可能地通過周邊的排針擴(kuò)展了出來。左側(cè)還預(yù)留了一個(gè)并口顯示器擴(kuò)展接口、下方預(yù)留的是1個(gè)攝像頭接口、背面是一個(gè)MIPI的顯示器接口。電路板上還預(yù)留了1個(gè)用于測(cè)量MCU電流的測(cè)試點(diǎn)和1個(gè)用于測(cè)量USB電流的測(cè)試點(diǎn)。

電路板上還提供了眾多的功能切換開關(guān)、跳線以及焊盤跳線，用戶可以根據(jù)使用的功能參考用戶手冊(cè)進(jìn)行設(shè)置。

除了主控板外，評(píng)估套件還提供了1個(gè)MIPI接口的圖形顯示器和1個(gè)攝像頭擴(kuò)展板。

MIPI圖形擴(kuò)展板通過2通道MIPI接口連接到EK-RA8D1板。它配備了一塊4.5英寸TFT LCD，分辨率為854x480像素，1670萬顯示顏色，帶有電容式觸摸疊加層，觸摸通過I2C接口通訊。在使用前需要使用提供的尼龍支柱將其安全固定到EK-RA8D1板上。

特性：

? 顯示類型：帶有電容式觸摸疊加層和背光的TFT LCD
? 對(duì)角線尺寸：4.5英寸
? 尺寸：61.54x110.09毫米
? 分辨率：854x480像素
? 顯示顏色：1670萬
? 視角：12:00
? 顯示模式：透射/正常白
? 顯示亮度：276

攝像頭擴(kuò)展板是現(xiàn)成的 Arducam 1/4英寸 300萬像素 M12安裝 OV3640 攝像頭模塊，帶有JPEG輸出，有效陣列大?。?048 x 1536。它通過攝像頭擴(kuò)展端口連接到EK-RA8D1板。

特性：

? 外部1/4英寸高品質(zhì)M12x0.5鏡頭，尺寸：1/4英寸
? 有效陣列大?。?048 x 1536
? 接口：并行RAW、RGB、YUV、JPEG輸出
? 輸出格式（8位）：YUV（422/420）/ YCbCr422、RGB565/555/444、CCIR656、8位壓縮數(shù)據(jù)、8/10位原始RGB數(shù)據(jù)
? 最大圖像傳輸速率：
o 百萬像素（2048 x 1536）：15 fps（以及任何從3百萬像素縮小的尺寸）
o XGA（1024 x 768）：30 fps
? 掃描模式：漸進(jìn)式
? 輸入時(shí)鐘頻率：6 ~ 54 MHz
? 快門：滾動(dòng)快門

開發(fā)環(huán)境

EK-RA8D1評(píng)估套件使用的e2 studio IDE進(jìn)行軟件編譯，可以直接使用板載J-Link對(duì)程序進(jìn)行下載和調(diào)試，平臺(tái)支持靈活配置軟件包(FSP)，通過配置可以快速調(diào)用板載資源、接口和軟件。

通過評(píng)估套件官網(wǎng)頁(yè)面的軟件和工具可以跳轉(zhuǎn)到靈活配置軟件包 (FSP)的下載界面，下載v5.1.0以上的帶e2 studio IDE的軟件安裝包可以很方便的進(jìn)行安裝，這里我們使用目前最新的版本FSP v5.3.0。整個(gè)安裝過程十分簡(jiǎn)單，可以直接使用Quick Install進(jìn)行安裝，默認(rèn)安裝會(huì)根據(jù)系統(tǒng)安裝開發(fā)必要的軟件和工具。

安裝完成后，可以直接打開軟件進(jìn)行使用，無需其他配置。

下面就通過一個(gè)樣例程序來了解一下整個(gè)軟硬件平臺(tái)的使用和軟件開發(fā)過程。

這里我們使用的是評(píng)估套件界面里樣例程序中下載的“EK-RA8D1 Example Project Bundle”中的“quickstart_ek_ra8d1_ep”。

打開安裝好的e2 studio IDE，選擇工作空間，導(dǎo)入現(xiàn)有項(xiàng)目到空間中。

選擇項(xiàng)目文件目錄后，軟件搜索到e2 studio項(xiàng)目文件，需要注意的是，項(xiàng)目文件的目錄文件名不能太長(zhǎng)，否則可能會(huì)因?yàn)槲募^長(zhǎng)而造成編譯錯(cuò)誤。

此時(shí)可以在項(xiàng)目資源管理器中看到導(dǎo)入的項(xiàng)目文件。

雙擊項(xiàng)目文件中的configuration.xml可以進(jìn)行工程配置，包括工程概覽、板級(jí)支持包、時(shí)鐘配置、引腳、中斷、事件鏈接、棧、組件等配置。這里著重看下FSP配置，它可以通過圖形化的配置來添加和配置所需組件和驅(qū)動(dòng)程序，只需要簡(jiǎn)單的點(diǎn)選和配置就可以輕松調(diào)用現(xiàn)成的組件，用戶只需要專注于上層應(yīng)用的開發(fā)即可。完成配置后，點(diǎn)擊右上方Generate Project Content即可生成對(duì)應(yīng)程序。

等生成進(jìn)度完成后就可以對(duì)程序進(jìn)行編譯，等待編譯完成后會(huì)生成對(duì)應(yīng)hex和elf文件。

將顯示圖形顯示模塊和攝像頭模塊插入評(píng)估板，使用Micro USB線連接評(píng)估板板載J-Link調(diào)試接口，等待調(diào)試口的黃色指示燈常亮后標(biāo)識(shí)調(diào)試器已連接電腦。打開調(diào)試配置進(jìn)行調(diào)試器和調(diào)試程序設(shè)置。

配置完成后點(diǎn)擊調(diào)試按鈕，程序燒錄到Flash并開始調(diào)試。

此時(shí)可以看到評(píng)估板屏幕出現(xiàn)操作界面，可以通過菜單選擇對(duì)應(yīng)應(yīng)用進(jìn)行運(yùn)行。

官網(wǎng)資源

所有的軟件、文檔以及示例程序都可以在瑞薩的官方網(wǎng)站中找到，在EK-RA8D1頁(yè)面中可以根據(jù)用戶手冊(cè)和快速入門指南來快速讓平臺(tái)跑起來，根據(jù)示例程序和靈活配置軟件包 (FSP)可以快速開發(fā)自己的應(yīng)用。

總結(jié)

RA8D1群組MCU內(nèi)部資源豐富、接口多樣，適用于各種需要使用到顯示和攝像頭的嵌入式應(yīng)用。EK-RA8D1評(píng)估套件擴(kuò)展了眾多接口使用起來十分便利，自帶的攝像頭和圖形顯示模塊以及靈活配置軟件包 (FSP)能夠讓用戶能夠快速地驗(yàn)證方案。值得一提的是，官方的開發(fā)資源豐富，根據(jù)文檔和示例程序能夠快速的上手，對(duì)新手使用十分友好。
以上就是本次測(cè)評(píng)的全部?jī)?nèi)容，謝謝大家。