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8. Hello World! – Hi Blinky!

您將在本章中學到以下內容：

如何從頭開始為EK-RA6M4評估板創建項目。

如何在FSP配置器中更改靈活配置軟件包的設置。

如何編寫代碼以切換EK上的用戶LED。

如何下載和測試程序。

本章目錄：

使用項目配置器創建項目

使用FSP配置器設置運行環境

編寫前幾行代碼

編譯第一個項目

下載和調試第一個項目

8.3 編寫前幾行代碼

獲取所有自動生成的文件之后，接下來查看創建的內容。IDE左側的“Project Explorer”（項目資源管理器）列出了當前包含的所有內容。Ra_gen文件夾保存通道號等配置集。Src目錄包含一個名為hal_entry.c的文件。這是稍后要編輯的文件。請注意，盡管在ra_gen文件夾中有一個名為main.c的文件，但用戶代碼必須轉到hal_entry.c中。否則，如果您在FSP配置器中進行修改并重新創建項目內容，則更改會丟失，因為每次單擊“Generate Project Content”（生成項目內容）時，都將覆蓋該文件。

圖8-9：FSP配置器創建所需文件后的項目樹

該項目還包含幾個名稱中帶有“ra”或“fsp”的目錄，其中包含FSP的源文件、包含文件和配置文件。通常的規則是，不得修改這些文件夾（和子文件夾）的內容。其中包含由配置器生成的文件，在此所做的任何更改都將在下次生成或刷新項目內容時丟失。用戶可編輯的源文件是直接位于src文件夾或您添加的任何其他文件夾的根目錄中的文件。

接下來，為RA產品家族單片機編寫第一個真實源代碼。計劃是在EK-RA6M4評估板上的綠色LED2和紅色LED3之間每秒交替切換，因此您必須通過添加代碼來點亮和熄滅LED以及實現延時循環。如何實現？

實際上有兩種選擇：一種是通過接口函數來使用API，另一種是使用BSP實現函數。您認為哪一種更好？如果您不確定答案，可以回顧第2章。

如果查看文件ra_gencommon_data.c中的代碼，則會發現I/O端口驅動程序實例g_ioport具有以下定義：

g_ioport_on_ioport是一個結構體，用于聲明端口可能執行的操作，將分配給g_ioport實例的API指針。將鼠標懸停在該結構體上，可以輕松查看其中的內容，此結構體顯示了其成員之一（.pinWrite）是指向引腳寫入函數的指針。

因此，要點亮LED，可以寫入：

但這意味著實際上需要知道LED2和LED3連接到哪些I/O端口，以及有多少個LED可用！為此，我們可以閱讀電路板的文檔或仔細檢查原理圖以找到正確的端口。或者，也可以只依靠FSP。創建類型為bsp_leds_t的結構體（在board_leds.h中聲明）并為其分配在board_leds.c中定義的全局BSP結構體g_bsp_leds即可解決問題。這兩個文件均位于項目的raoards a6m4_ek文件夾內。因此，以下兩行代碼足以獲取有關評估板上LED的信息：

現在，可以使用LED結構體來訪問電路板上的所有LED，并使用以下語句點亮綠色LED2（將端口設置為低電平將點亮LED，將端口設置為高電平則將熄滅LED）：

此語句后需要有第二條語句，用于將其引腳設置為高電平以熄滅LED3。

最后，需要提供一段延時以使LED以用戶友好的方式切換。為此，可以再次調用BSP API：

R_BSP_SoftwareDelay函數的第一個參數是要延遲的單位數，而第二個參數是指定的基本單位，在本例中為秒。其他選項包括毫秒和微秒。

完成這些操作后，接下來要做的是復制/粘貼三行代碼，并反轉第二組中LED的引腳電平。最后，由于我們想無限期地運行程序，因此必須圍繞代碼創建一個while(1)循環。

目前，還需要執行的操作是將以下代碼行直接輸入到hal_entry.c文件中的函數簽名之后，替換/* TODO: add your own code here */行。對于由項目配置器和FSP配置器插入的其他代碼，請保持不變。單片機需要借助這些代碼來正常運行。

編寫代碼時，始終可以使用e2 studio的自動完成功能。只需按下-，便會出現一個窗口，顯示結構體或函數可能的補全代碼。如果單擊一個條目，它會被自動插入代碼中。

圖8-10：在變量或函數上按下-將激活e2 studio的代碼補全功能

編寫程序時，另一個有用的工具是“Developer Assistance”（開發人員幫助），可以從“Project Explorer”（項目資源管理器）中訪問此工具。在使用FSP配置器配置了項目的軟件堆棧之后，此工具將為您快速了解應用程序代碼提供支持。要訪問“Developer Assistance”（開發人員幫助），請先在“Project Explorer”（項目資源管理器）中展開項目，此工具隨即顯示。顯示工具后，進一步展開樹，直到看到堆棧模塊及其API。選擇要使用的API，然后將對該API的調用拖放到源文件中。

現在輪到您進行操作：請將上面的代碼行輸入到項目hal_entry.c文件中。為此，展開項目的src文件夾，然后雙擊上述文件。此操作會在編輯器中將其打開。如果您不想自己輸入所有內容，也可以掃描下方二維碼進入本手冊的網站下載完整的項目。

8.4 編譯第一個項目

輸入所有內容后，便可隨時編譯程序。編譯有兩種不同的配置：調試和發布。調試配置將包含調試程序所需的所有信息，例如變量和函數名，并且還將關閉編譯器的某些優化，例如循環展開。這會使調試更加容易，但會增大代碼大小、減慢代碼執行速度。發布配置將從輸出文件中除去所有這些信息，并開啟完全優化，從而減小代碼大小、加快代碼執行速度，但是，您再也無法執行查看變量等操作（除非您知道它們在存儲器中的地址）。

對于第一個測試，可以采用調試配置（也是默認配置）。要編譯項目，單擊主菜單欄上的“build”（編譯）按鈕，編譯過程隨即開始。如果一切正常，編譯將以0個錯誤和0個警告結束。如果存在編譯時錯誤，則需要返回代碼，仔細檢查是否正確輸入了所有內容。如果未正確輸入所有內容，請相應地更改代碼。為了讓您更輕松地定位錯誤，編譯器的反饋將直接插入編輯器窗口（如果可能）。

程序編譯成功后，會創建輸出文件MyBlinkyProject.elf，需要先將其下載到處理器，然后才能運行和調試該文件。

8.5 下載和調試第一個項目

下一步是在評估板（EK）上實際運行程序。現在需要將評估板連接到Windows工作站：將電路板隨附的USB線纜的micro-B端插入系統控制和生態系統訪問區域右下角的USB調試端口J10，將另一端插入PC上的空閑端口。白色LED4（構成文字“EK-RA6M4”中的連字符）應點亮，表示電路板已通電。如果該評估板支持開箱即用，則預編程的演示會運行，表明一切都按預期運行。Windows操作系統可能會顯示一個對話框，指示正在安裝J-Link板上調試器的驅動程序，此過程應自動完成。此外，還可能會出現一個窗口，詢問是否更新J-Link調試器。強烈建議允許進行此更新。

如果USB端口旁邊的橙色調試LED5在短時間內不停地閃爍，則表示工作站上的J-Link驅動程序可能有問題。如果發生這種情況，請參見第7.1節獲取可能的解決方案。

下載

要下載程序，必須先創建一個調試配置。單擊“Debug”（調試）符號旁邊的小箭頭，然后從下拉列表框中選擇“Debug Configurations”（調試配置）。

在出現的窗口中，突出顯示“Renesas GDB Hardware Debugging”（瑞薩GDB硬件調試）下的MyBlinkyProject Debug_Flat。由于項目配置器已經進行了所有必要的設置，因此無需在此對話框中進行任何更改。只需單擊窗口右下角的“Debug”（調試）。此操作會啟動調試器，將代碼下載到EK上的RA6M4 MCU，并詢問您是否要切換到“Debug Perspective”（調試透視圖）。請選擇“Switch”（切換）。“Debug Perspective”（調試透視圖）將打開，并且程序計數器將設置為程序的入口點，即復位處理程序。此調試配置僅需要創建一次。下次只需單擊“Debug”（調試）符號便可啟動調試器。

圖8-11：選擇MyBlinkyProject Debug_flat后，無需在其他選項卡上進行任何更改

運行

單擊“Resume”（恢復）按鈕，下一個停止處將處于main()中調用hal_entry()的位置。再次單擊該按鈕，程序將繼續執行，并按預期的1秒時間間隔在評估板上的綠色和紅色LED之間切換。

觀察結果

如果一切正常，單擊主菜單欄上的“Suspend”（暫停）?按鈕。這將停止執行程序但不會將其終止。在編輯器視圖中，激活文件hal_entry.c的選項卡，然后右鍵單擊包含對端口的寫操作的其中一行；在出現的菜單中，選擇“Run to line”（運行至指定行）。執行將恢復，程序將在單擊的行處停止。現在來看一下右側包含變量的視圖。您將看到列出的Leds結構體。將其展開，瀏覽和分析不同的字段。調試較大的項目時，此視圖會派上用場。